Die Auswirkungen von Methylphenidat auf das Gehirn
18.01.2020 Die Aufmerksamkeitsdefizit-Hyperaktivitätsstörung (ADHS) ist eine neurobiologische Störung, die durch Symptome von Hyperaktivität, Unaufmerksamkeit und Impulsivität gekennzeichnet ist.
Menschen mit dieser Störung wird häufig ein stimulierendes Medikament namens Methylphenidat (Markenname ist z.B. Ritalin) verschrieben, das diese Symptome behandelt. Bislang ist jedoch nicht vollständig bekannt, wie das Medikament wirkt – vor allem im Gehirn.
Nun haben Forscher der Okinawa Institute of Science and Technology Graduate University (OIST) herausgefunden, wie bestimmte Bereiche des menschlichen Gehirns auf Methylphenidat reagieren. Die in Neuropharmacology veröffentlichte Arbeit könnte den Forschern helfen, den genauen Mechanismus und die Auswirkungen des Medikaments zu verstehen und letztendlich gezieltere Medikamente für die Krankheit zu entwickeln.
Belohnungen im Gehirn
Frühere Forschungen deuten darauf hin, dass Menschen mit ADHS anders auf die Antizipation und den Erhalt von Belohnungen im Gehirn reagieren als Menschen ohne ADHS. Wissenschaftler am OIST schlagen vor, dass bei Menschen mit ADHS die Neuronen im Gehirn weniger Dopamin freisetzen – ein “Wohlfühl”-Neurotransmitter, der an belohnungsmotiviertem Verhalten beteiligt ist – wenn eine Belohnung erwartet wird, wobei die Dopamin-Neuronen mehr feuern, wenn eine Belohnung gegeben wird.
Wissenschaftler glauben, dass Methylphenidat Menschen mit ADHS hilft, den Fokus zu behalten, indem es die Dopaminverfügbarkeit im Gehirn beeinflusst. Deshalb haben Emi Furukawa und ihre Kollegen untersucht, wie das Medikament auf das ventrale Striatum wirkt, ein wichtiger Bestandteil des Belohnungssystems im Gehirn, wo Dopamin überwiegend freigesetzt wird.
Die Forscher setzten fMRT zur Messung der Gehirnaktivität bei jungen Erwachsenen mit und ohne ADHS ein, während diese ein Computerspiel spielten, das einen Spielautomaten simulierte. Die Forscher scannten die Teilnehmer der ADHS-Gruppe zweimal – einmal bei der Einnahme von Methylphenidat und ein anderes Mal bei der Einnahme einer Placebo-Pille.
Neuronale Aktivität im ventralen Striatum
Die Forscher fanden heraus, dass, wenn Personen mit ADHS das Placebo einnahmen, die neuronale Aktivität im ventralen Striatum als Reaktion auf die Belohnungsantizipation und die Nicht-Belohnungsvorhersage ähnlich war. Wenn sie jedoch Methylphenidat einnahmen, stieg die Aktivität im ventralen Striatum nur als Reaktion auf das Belohnungssignal, was zeigt, dass sie nun in der Lage waren, die beiden Signale leichter zu unterscheiden.
Die Forscher untersuchten auch, wie die neuronale Aktivität im Striatum mit der neuronalen Aktivität im medialen präfrontalen Cortex zusammenhing – einer an der Entscheidungsfindung beteiligten Hirnregion, die Informationen von der Außenwelt erhält und mit vielen Teilen des Gehirns, einschließlich des Striatums, kommuniziert.
Erhielten die Teilnehmer mit ADHS statt Methylphenidat ein Placebo korrelierte die neuronale Aktivität im Striatum stark mit der Aktivität im präfrontalen Cortex in genau dem Moment, in dem die Belohnung ausgehändigt wurde und die Teilnehmer Geld aus dem Automatenspiel erhielten.
Daher glauben die Forscher, dass bei Menschen mit ADHS das Striatum und der präfrontale Cortex aktiver kommunizieren, was ihre erhöhte Sensibilität für belohnende äußere Reize unterstreichen könnte. Bei Teilnehmern, die Methylphenidat einnahmen, war diese Korrelation gering, ebenso wie bei Menschen ohne ADHS.
Neurotransmitter, Noradrenalin
Die Ergebnisse deuten auf einen zweiten Neurotransmitter, Noradrenalin, in der therapeutischen Wirkung von Methylphenidat hin. Norepinephrin wird von einer Untergruppe von Neuronen freigesetzt, die im präfrontalen Cortex häufig vorkommen.
Die Forscher nehmen an, dass Methylphenidat den Norepinephrinspiegel im präfrontalen Cortex erhöhen könnte, der wiederum die Dopaminausschüttung im Striatum reguliert, wenn Belohnungen abgegeben werden.
Den Wissenschaftlern wurde so klar, dass der Mechanismus, mit dem Methylphenidat die Belohnungsreaktion im Gehirn beeinflusst, sehr komplex ist.
© arznei-news.de – Quellenangabe: Neuropharmacology – DOI: 10.1016/j.neuropharm.2019.107833.