Rattenstudie: Starker Amphetaminkonsum im Jugendalter im Zusammenhang mit langfristigen Gehirnveränderungen

In einer neuen Studie zeigten junge Ratten, denen regelmäßig hohe Dosen Amphetamin verabreicht wurden, langfristige Veränderungen der Dopaminsignale, die bis ins Erwachsenenalter anhielten. Dopamin ist ein Neurotransmitter, der eine zentrale Rolle bei Gedächtnis, Aufmerksamkeit, Lernen und Lustgefühlen spielt.

"Das Dopaminsystem, das sich während der gesamten Adoleszenz und im jungen Erwachsenenalter weiterentwickelt, ist ein Hauptziel von Psychostimulanzien wie Amphetamin", sagte der leitende Forscher Joshua Gulley, Psychologieprofessor an der Universität von Illinois.

"Änderungen der Dopaminfunktion als Reaktion auf wiederholte Arzneimittelexposition tragen wahrscheinlich zu den Verhaltensfolgen bei, die die Täter erfahren - beispielsweise Sucht und Rückfall."

Die Forscher stellen fest, dass Ratten aufgrund der starken Parallelen in der Entwicklung zwischen Ratten und Menschen ein gutes Modell für die Untersuchung der Drogenabhängigkeit beim Menschen sind, die häufig im Jugendalter beginnt.

„[Jugendliche] Ratten weisen viele der Merkmale auf, die menschliche Jugendliche aufweisen. Sie neigen dazu, impulsiver zu sein als erwachsene Ratten; Sie neigen dazu, riskantere Entscheidungen zu treffen “, sagte er. Sie können sich auch auf „suchtähnliche Verhaltensweisen“ einlassen, fügte er hinzu.

"Sie zeigen einen erhöhten Drogenkonsum als Reaktion auf Stress", sagte Gulley. "Und genau wie beim Menschen gibt es Hinweise darauf, dass Tiere, die im Jugendalter Drogen konsumieren, häufiger zurückfallen als Tiere, die im Erwachsenenalter beginnen."

Eine Einschränkung der neuen Studie bestand darin, dass Menschen zwar im Allgemeinen entscheiden, ob sie am Drogenkonsum teilnehmen oder nicht, „die Ratten jedoch nicht mitbestimmen konnten, ob sie Amphetamin erhielten“, sagte Gulley.

Andere von Gulley und seinem Team durchgeführte Untersuchungen untersuchten die Auswirkungen des Amphetaminmissbrauchs auf das Arbeitsgedächtnis - die Fähigkeit, Informationen gerade lange genug im Kopf zu halten, um sie zu nutzen - sowohl bei jungen als auch bei erwachsenen Ratten.

"In dieser Studie stellten wir fest, dass Tiere, die während der Pubertät dem Medikament ausgesetzt waren, wesentlich größere Defizite im Arbeitsgedächtnis aufwiesen als Tiere, die im Erwachsenenalter exponiert wurden", sagte Gulley.

Die Forscher stellten die Hypothese auf, dass die Arzneimittelexposition während der Pubertät, einer Zeit großer Veränderungen im Gehirn, „irgendwie die normale Entwicklungsbahn beeinflusst“, sagte Gulley. "Aber wie?"

Um dies herauszufinden, konzentrierten sich die Forscher auf den präfrontalen Kortex, eine Gehirnregion hinter der Stirn, die sich als eine der letzten im Jugendalter vollständig entwickelt.Die Ergebnisse zeigen, dass eine wiederholte Exposition gegenüber Amphetamin - beginnend im Erwachsenenalter oder im Jugendalter - die Fähigkeit von Schlüsselzellen im präfrontalen Kortex der Ratten, auf Dopamin zu reagieren, verringerte. In diesem Teil des Gehirns sagt Dopamin den Zellen im Wesentlichen, dass sie nicht mehr auf einen Reiz reagieren sollen, sagte Gulley.

"Die Hemmung des Nervensystems ist genauso wichtig wie die Aktivierung", sagte er. „Sie brauchen Zellen, die feuern und miteinander kommunizieren, aber Sie brauchen auch Zellen, die zu bestimmten Zeiten aufhören, miteinander zu kommunizieren und leise werden.

"Unsere Forschung legt nahe, dass ein Subtyp des Dopaminrezeptors, der D1-Rezeptor, nach Amphetamin-Exposition verändert wird", sagte Gulley. "Es reagiert entweder nicht auf Dopamin oder es gibt nach der Exposition nicht mehr so ​​viele dieser Rezeptoren wie früher."

Diese Änderung der Dopaminsignalisierung blieb 14 Wochen nach Exposition gegenüber Amphetamin bei jugendlichen Ratten gleich, sagte er.

"Das ist vergleichbar mit einer Veränderung beim Menschen, die von der Pubertät bis in die 30er Jahre andauert, lange nachdem der Drogenkonsum aufgehört hat", sagte er. "Zusammen mit anderen Studien zeigt dies ziemlich klare Beweise dafür, dass der Drogenkonsum während der Pubertät, einer Zeit, in der sich das Gehirn noch entwickelt, äußerst lang anhaltende Konsequenzen hat, die weit über die letzte Drogenexposition hinausgehen."

Die Ergebnisse werden in der Zeitschrift veröffentlicht Neurowissenschaften.

Quelle: Universität von Illinois in Urbana-Champaigne

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