Kokainentzug verändert Schaltkreise im Hirn
Wyss Center for Bio and Neuroengineering: Lichtscheibenmikroskop zeigt Neuronen-Verteilung
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Kokain: Forscher sind Entzug auf der Spur (Foto: pixabay.com, Steve Buissinne) |
Genf/Lausanne (pte017/31.03.2021/10:30)
Während des Kokainentzugs verbinden sich Neuronen in einem Gehirnbereich, der mit Depressionen in Verbindung steht, mit Neuronen, die in einem Anti-Belohnungssystem eingebettet sind. Zu diesem Ergebnis ist eine Studie der Université de Lausanne https://www.unil.ch und des Wyss Center for Bio and Neuroengineering https://wysscenter.ch gekommen. Kokain hat eine hohe Suchtwirkung. Laut einer Studie der Vereinten Nationen gibt es derzeit weltweit rund 18 Millionen Konsumenten.
Erhalten wir eine Belohnung, feuern die Neuronen im ventralen tegmentalen Areal (VTA), einer Region des Gehirns, die Dopamin produziert. Bei Dopamin handelt es sich um einen Neurotransmitter, der Gefühle wie Glück oder Freude hervorruft. Es verbreitet sich durch das Gehirn und motiviert dazu, Handlungen zu wiederholen und das Gefühl der Freude zu wiederholen. Das ist ein zentraler Aspekt von Suchtverhalten. Tritt eine Belohung nicht ein oder wird die süchtig machende Droge nicht eingenommen, wird die laterale Habenula hyperaktiv und sendet Signale an das VTA, die zu Symptomen einer Depression führen. Die Habenula ist ein Bereich des Gehirns, der mit Depressionen in Zusammenhang steht.
[b]Schlüssel zu negativem Verhalten[/b]
Was bisher nicht bekannt war, ist wo genau die Neuronen der lateralen Habenula sich in das VTA erstrecken und womit sie sich während des Entzugs von Kokain verbinden. Mittels einer Reihe von Experimenten entdeckten die Forscher, dass bei Mäusen die Neuronen der lateralen Habenula sich großteils mit Neuronen im VTA verknüpfen, die kein Dopamin produzieren. Damit entsteht eine Verbindung zu einem Anti-Belohnungssystem, das der Schlüssel zu einem Antreiben eines negativen Verhaltens sein könnte.
Laut Manuel Mameli von der Université de Lausanne wollten die Wissenschaftler verstehen, warum Menschen depressiv werden, wenn sie damit aufhören, eine Substanz wie Kokain zu konsumieren. „Wir wussten, dass der Kokainentzug zu Veränderungen in den Schaltkreisen des Gehirns führt, die mit Depression und Belohung in Verbindung stehen. Unsere Ergebnisse habe uns jetzt einen Schritt weiter gebracht und zeigen, dass das zu einer Umstrukturierung von Schaltkreisen kommt, die ein negatives Verhalten fördern."
Für die Studie erstellten die Forscher 3D-Bilder von ganzen intakten Mäusegehirnen. Mittels viraler „Tags" wurden die Neuronen fluoreszierend gemacht. In einem nächsten Schritt wurden vollständig transparente Proben hergestellt. Dafür entfernten die Forscher die Lipide. Mittels des Lichtscheibenmikroskops des Wyss Center wurden die Proben visualisiert. Mittels Datenanalytik und Visualisierungswerkzeugen wurde die 3D-Morphologie spezifischer Neuronen identifiziert, um ihre anatomische Verteilung in Gehirn zu verstehen. Die Forschungsergebnisse wurden in „Frontiers in Synaptic Neuroscience" veröffentlicht.
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