Neues Dopamin-Modell hilft bei der Behandlung von Schizophrenie und Sucht
Dopamin ist eine wichtige Chemikalie, die an der Übertragung von Signalen zwischen Nervenzellen beteiligt ist.
Forscher der Universität Kopenhagen glauben, dass das Modell ein wichtiges Instrument sein wird, um Wissenschaftlern zu helfen, zu verstehen, wie wir lernen und wie das Gehirn Belohnung und Bestrafung wahrnimmt.
Es ist zu hoffen, dass das Modell zum Verständnis der Drogenabhängigkeit und zur Behandlung von Schizophrenie verwendet werden kann. Die Studie ist der Titelartikel am 20. Oktober 2010 Journal of Neuroscience.
Im Gehirn ist Dopamin an einer Reihe von Prozessen beteiligt, die unser Verhalten steuern. Wenn eine Aktion zur Freisetzung des Stoffes führt, ist es wahrscheinlicher, dass wir die Aktion wiederholen. Dies gilt für Aktionen wie Essen, Geschlechtsverkehr oder das Gewinnen eines Wettbewerbs.
Gleiches gilt jedoch auch, wenn Personen schädliche Betäubungsmittel einnehmen. Wissenschaftler glauben, dass psychische Erkrankungen wie Schizophrenie mit Dopamin-Ungleichgewichten verbunden sein können.
Wenn eine Aktion zu einer besseren Reaktion als erwartet führt, setzt das Gehirn vorübergehend mehr Dopamin frei. Wenn die Reaktion schlechter als erwartet ist, hört das Gehirn vorübergehend auf, Dopamin freizusetzen. Dieser Mechanismus ist verantwortlich für unsere Tendenz, Aktionen zu wiederholen, die uns einen hohen Dopaminspiegel verliehen haben, und solche zu vermeiden, die zu niedrigeren Dopaminspiegeln führen.
"Deshalb sehen viele Dopamin als Lernsignal", sagt der Postdoktorand Jakob Kisbye Dreyer von der Abteilung für Neurowissenschaften und Pharmakologie, der an der Erstellung des Moduls beteiligt war.
„Andere haben argumentiert, dass es für das Dopaminsystem unmöglich ist, schnell genug zu reagieren, um Teil unseres Lernprozesses zu sein. Es kann einen Sekundenbruchteil dauern, etwas zu lernen, aber eine Zelle, die Dopamin freisetzt, arbeitet langsam. Wenn Sie sich einen Leuchtturm ansehen, der langsam blinkt, bemerken Sie möglicherweise nicht sofort, dass das Licht ausgeschaltet wurde.
„Ebenso haben sich die Argumente gegen Dopamin als Lernhilfe auf die langsame Rückkopplungszeit konzentriert, wenn Sie etwas Schlechtes erleben und dass es für das Gehirn zu langsam ist, eine Verbindung herzustellen. Unser Modell zeigt, dass das kollektive Signal vieler Zellen schnell genug reagiert, um das Lernen zu beeinflussen. “
Eine der größten Herausforderungen für Neurologen besteht darin, dass es schwierig ist, aktive Gehirne bei lebenden Menschen zu untersuchen.
"Theoretische Neurowissenschaften können leicht sehr kompliziert werden", sagt Dreyer. "Wenn wir versuchen, vollständige Erklärungen für die Funktionsweise des Gehirns zu finden, erhalten wir Modelle, die so komplex sind, dass sie schwer zu testen sind."
Die Vorhersagen des Dopaminmodells, die im Rahmen einer einzigartigen Zusammenarbeit zwischen Physikern, Mathematikern und Neurobiologen erstellt wurden, werden durch Beobachtungen in Tiermodellen gestützt.
"Verschiedene Zweige der Naturwissenschaften haben überraschend unterschiedliche Denkweisen", sagt Dreyer.
Quelle: Universität Kopenhagen
