„Verursacht das eine das andere und wie kommt es dazu?“ fragte der leitende Autor Michael Fanselow, der den Staglin Family Chair in Psychologie an der UCLA innehat und Direktor des Staglin Music Festival Center for Brain and Behavioral Health der UCLA ist. „Wir lernen.“

Zwei Gruppen von Ratten wurden untersucht. Durch eine Operation wurde bei 19 der Ratten eine gehirnerschütterungsähnliche Hirnverletzung erzeugt. Sechzehn andere Ratten – eine Kontrollgruppe – hatten ebenfalls die Operation, erlitten jedoch keine Hirnverletzung. Alle Ratten wurden dann einem niedrigen Geräuschpegel ausgesetzt, gefolgt von einer Reihe moderater, kurzer Fußschocks. Die Fußschocks waren für die Ratten beängstigend, aber nicht sehr schmerzhaft, sagte Fanselow. Weil die Ratten lernten, den Lärm mit dem Schock in Verbindung zu bringen, bekamen sie Angst vor dem Lärm.

Ratten neigen dazu, still zu stehen, wenn sie Angst haben. Wenn sie sich an eine beängstigende Erinnerung erinnern, frieren sie ein. Ihre Herzfrequenz und ihr Blutdruck steigen – und je stärker das Gedächtnis, desto mehr frieren sie ein, sagte Fanselow. Am dritten Tag des Experiments setzten die Forscher die Ratten erneut derselben Stelle aus, an der sie geschockt worden waren, gaben ihnen jedoch keine zusätzlichen Schocks und untersuchten ihre Reaktionen.

Die Ratten in der Kontrollgruppe erstarrten, aber die Ratten, die die Hirnverletzung erlitten hatten, erstarrten viel länger. Die Forscher entdeckten, dass die Ratten, die eine Hirnverletzung hatten, auch ohne einen Fußschock eine Angstreaktion auf den Lärm zeigten.“Die Empfindlichkeit gegenüber Lärm ist ein häufiges Symptom nach einer Gehirnerschütterung, was uns nahelegt, dass dies teilweise erklären könnte, warum Angstreaktionen auf bestimmte Reize nach einer Hirnverletzung zunehmen“, sagte Ann Hoffman, eine UCLA-Forscherin in Psychologie und Hauptautorin der Studie, die in der Zeitschrift Scientific Reports veröffentlicht wurde.“Es ist fast so, als ob das weiße Rauschen wie der Schock wirkte“, sagte Fanselow. „Der Lärm selbst wurde ihnen unheimlich, obwohl es nicht viel Lärm war. Sie behandelten es fast wie einen Schock.“

Die Forscher untersuchten die Amygdala, die bekanntermaßen entscheidend für das Lernen von Angst ist. Menschen mit Angststörungen haben eine erhöhte Aktivität in der Amygdala, und PTBS wurde mit einer erhöhten Aktivität in der Amygdala in Verbindung gebracht.Die Amygdala besteht aus Neuronen, und die Amygdala einer Ratte hat etwa 60.000. Die Forscher entdeckten, dass fünfmal so viele Neuronen in der Amygdala während des weißen Rauschens bei den Ratten mit der Hirnverletzung aktiv waren als in der Kontrollgruppe, sagte Hoffman.

Die Amygdala hört auf andere Hirnareale, die sie mit Informationen versorgen. „Die Amygdala entscheidet, ob eine Situation beängstigend ist, und wenn sie entscheidet, dass eine Situation beängstigend ist, erzeugt sie eine Angstreaktion“, sagte Fanselow.Eine weitere neue Entdeckung, die die Forscher berichten, ist, dass das Gehirn nach der traumatischen Hirnverletzung Geräusche aus einem primitiveren Teil des Gehirns – dem Thalamus – verarbeitet als aus einem anspruchsvolleren, hochentwickelten Bereich des Gehirns – dem auditorischen Kortex. Der Thalamus bietet eine einfachere, grobe Darstellung des Klangs als der auditorische Kortex. Etwa viermal so viele Neuronen waren in einem Netzwerk vom Thalamus bis zur Amygdala bei den Ratten mit der Verletzung aktiv als bei den Ratten der Kontrollgruppe, sagte Hoffman.Die Studie wirft die Frage auf, ob es möglich ist, die Amygdala des Gehirns nach einer Gehirnerschütterung wieder normal zu machen, vielleicht durch Verhaltenstherapie oder ein Medikament. Wenn ja, könnte dies sowohl Angehörigen des Militärs als auch Zivilisten zugute kommen, die schwere Hirnverletzungen erlitten haben, sagte Fanselow. Er und sein Team werden ihre Forschung fortsetzen, um diese Frage zu beantworten.