Erregbares Rattenhirn in Verbindung mit riskantem jugendlichem Verhalten

Anhand eines Rattenmodells untersuchen Verhaltensforscher die Gehirnaktivität, die erklären könnte, warum Jugendliche anfälliger für Drogenabhängigkeit, Verhaltensstörungen und andere psychische Erkrankungen sind.

Ein Untersuchungsteam der Universität von Pittsburgh berichtet in der Journal of Neuroscience dass jugendliche oder unreife Gehirne mit weitaus größerer Aufregung auf Belohnungen reagieren als erwachsene Gehirne. Dieser Wahnsinn der Stimulation trat während der gesamten Studie mit unterschiedlicher Intensität auf, zusammen mit einem höheren Grad an Desorganisation.

Das Gehirn erwachsener Ratten hingegen verarbeitete ihre Preise mit einem ausgewogenen Gleichgewicht zwischen Erregung und Hemmung.

Der extreme Unterschied in der Gehirnaktivität liefert eine mögliche physiologische Erklärung dafür, warum Jugendliche anfälliger für Hautausschläge, Sucht und psychische Erkrankungen sind als Erwachsene, sagte die leitende Forscherin Bita Moghaddam, Ph.D.

Das Forscherteam entdeckte unterschiedliche Reaktionen auf Belohnungen in einzelnen Neuronen im orbitofrontalen Kortex, einer Gehirnregion, die die Auszahlung und Bestrafung abwägt, um zu planen und Entscheidungen zu treffen.

"Die unorganisierte und übermäßige Erregungsaktivität, die wir in diesem Teil des Gehirns gesehen haben, bedeutet, dass Belohnung und andere Reize von Jugendlichen unterschiedlich verarbeitet werden", sagte Moghaddam.

"Dies könnte die Auswirkung der Belohnung auf die Entscheidungsfindung verstärken und verschiedene Fragen zum Verhalten von Jugendlichen beantworten, von ihrer größeren Anfälligkeit für Drogenmissbrauch bis zu ihren extremeren Reaktionen auf lustvolle und verstörende Erfahrungen."

Darüber hinaus wurden bei Schizophrenie, Stimmungsstörungen und anderen psychischen Störungen Fehlfunktionen im orbitofrontalen Kortex beobachtet, sagte Moghaddam.

Die Art der unregelmäßigen Aktivität im Kortex, die das Team beobachtet hat, könnte diese Bedingungen zu einem Zeitpunkt verschlimmern, an dem das reifende Gehirn anfällig ist.

Die neuronale Aktivität von Erwachsenen und Jugendlichen war zunächst ähnlich. Wenn eine Belohnung erwartet wurde (Sitzungen 3-6), stieg die Gehirnaktivität bei Jugendlichen an, gefolgt von einer langsamen Abnahme, nachdem das Zuckerpellet erhalten worden war (Futtertrogeintritt). Erwachsene verzeichneten einen ähnlich schnellen Aktivitätsanstieg, gefolgt von einer schnellen Rückkehr zum Ausgangswert.

"Die Symptome dieser Krankheiten treten im Allgemeinen in der Jugend auf", sagte Moghaddam.

"Die Adoleszenz ist eine Zeit der Verhaltens- und psychiatrischen Schwachstellen. Die unorganisierte Gehirnaktivität und übermäßige Erregung könnten ein Gehirn, das bereits für psychische Störungen prädisponiert ist, zu weit treiben und das Auftreten von Symptomen auslösen."

Die Studie ist die erste, die die Aktivität einzelner Neuronen im Gehirn von Erwachsenen und Jugendlichen während der Ausführung einer Aufgabe aufzeichnet und vergleicht.

Die Gehirnaktivität bei den Jugendlichen war die meiste Zeit ähnlich wie bei den Erwachsenen, aber bemerkenswerte Unterschiede traten auf, als die jüngeren Ratten Belohnungen erhielten. Da jede der erwachsenen Ratten ein Zuckerpellet sammelte, zeigten die orbitofrontalen Kortexneuronen den normalen Anstieg sowohl der Erregung als auch der Hemmung mit konsistenten Spiegeln jedes Impulses während der gesamten Studie.

Jugendliche hingegen zeigten Erregungsschübe, die zwischen dem Zwei- und Vierfachen des Niveaus bei Erwachsenen lagen. Gleichzeitig änderten sich die Hemmimpulse im Gehirn der Jugendlichen kaum von den niedrigen Werten, die sie vor Erhalt des Zuckerpellets hatten.

Quelle: Universität von Pittsburgh