Stress by acute inflammation in humans: Effects on brain activity, neuropsychological performance and social behavior

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Eine akute Entzündungsreaktion induziert im Rahmen einer Streßantwort einen kritischen homöostatischen Zustand im Organismus, der mit der Ausschüttung peripherer proinflammatorischer Zytokine wie Interleukin (IL)-1, IL-6 und Tumor-Nekrose-Faktor-alpha (TNF-α) einhergeht. In diesem Forschungsvorhaben sollen bei gesunden Probanden die Effekte einer akuten Entzündungsreaktion auf neuropsychologische Leistungsparameter, insbesondere Lern- und Gedächtnisprozesse, sowie auf soziale Interaktionsprozesse untersucht werden. In doppelblinden, placebo-kontrollierten Experimenten wird Probanden eine Injektion mit Endotoxin (Lipopolysaccharid / LPS) appliziert, um eine akute, geringgradige Entzündungsreaktion mit Anstiegen der Plasmakonzentrationen von IL-1, IL-6, TNF-α und Glukokortikoiden hervorzurufen. Mittels standardisierter neuropsychologischer Testverfahren sowie fMRI-Untersuchungen werden wir Befindlichkeiten, Aufmerksamkeitsfunktionen, distinkte mnestische Prozesse wie Gedächtnisacquisition, Konsolidierung und Abruf sowie damit korrespondierende neurophysiologische Abläufe im ZNS analysieren. Des weiteren wollen wir die Effekte der Entzündungsreaktion auf soziale Interaktionsmuster wie Altruismus untersuchen, die eine wichtige Rolle für das Kooperationsverhalten spielen. Nach Charakterisierung der wichtigsten Effekte der inflammatorischen Immunantwort auf Hirnaktivität, neuropsychologische Leistungen und Sozialverhalten planen wir weitere Probandengruppen mit selektiven Antikörpern (anti-CD14), Neurotransmitter- und / oder Zytokin-Antagonisten vorzubehandeln, um die jeweilige Rolle einzelner Botenstoffe bei der inflammations-induzierten Veränderung von Befindlichkeiten, neuropsychologischen Prozessen und Hirnfunktionen zu analysieren. Von diesen Forschungsbefunden erwarten wir neue Erkenntnisse über die afferenten Kommunikationsabläufe zwischen peripheren Immunsystem und Nervensystem, insbesondere darüber, wie Botenstoffe des Immunsystems menschliches Verhalten modulieren.