Rattenstudie zeigt, dass jugendliches Gehirn anfälliger für Depressionen und Sucht ist
Aus einer Studie an Ratten schließen Forscher der University of Pittsburgh, dass Jugendliche einem höheren Risiko ausgesetzt sind, an Depressionen und Sucht zu leiden als Erwachsene.
Die Forscher verglichen die Gehirnaktivität jugendlicher und erwachsener Ratten, als sie an einer Aufgabe arbeiteten, bei der sie eine Belohnung erwarteten. Die Gehirnzellaktivität nahm im Gehirn jugendlicher Ratten in einem ungewöhnlichen Bereich zu: dem dorsalen Striatum (DS) - einer Region, die im Allgemeinen mit Gewohnheitsbildung, Entscheidungsfindung und motiviertem Lernen verbunden ist. Andererseits wurden die DS-Bereiche der erwachsenen Ratten nicht durch eine erwartete Belohnung ausgelöst.
"Die Gehirnregion, die traditionell mit Belohnung und Motivation verbunden ist und als Nucleus accumbens bezeichnet wird, wurde bei Erwachsenen und Jugendlichen auf ähnliche Weise aktiviert", sagte Studienleiterin Bita Moghaddam, Ph.D., Mitautorin der Arbeit und Professorin für Neurowissenschaften in Pitts Kenneth P. Dietrich School of Arts and Sciences.
"Die einzigartige Sensibilität jugendlicher DS gegenüber Belohnungserwartung zeigt jedoch, dass in dieser Altersgruppe die Belohnung direkt auf eine Gehirnregion zugreifen kann, die für das Lernen und die Gewohnheitsbildung von entscheidender Bedeutung ist."
Forscher untersuchen normalerweise den Zusammenhang zwischen unterschiedlichen Verhaltensweisen von Jugendlichen und Erwachsenen. Dieses Team verwendete jedoch eine Methode, die sie als "Verhaltensklemmung" bezeichnen, um festzustellen, ob ein jugendliches Gehirn dasselbe Verhalten unterschiedlich verarbeiten würde.
Zu diesem Zweck implantierten sie Elektroden in verschiedene Teile des Gehirns jugendlicher und erwachsener Ratten, sodass die Forscher die Reaktionen sowohl einzelner Neuronen als auch die Summe der Neuronen oder der „Populationsaktivität“ analysieren konnten.
Die Hypothese der Teams erwies sich als richtig. Obwohl das Verhalten sowohl für erwachsene als auch für jugendliche Ratten gleich war, gab es einen dramatischen Unterschied in der altersbedingten neuronalen Reaktion im DS während der Belohnungserwartung. Dies zeigt, dass die Belohnungserwartung in einem jugendlichen Gehirn nicht nur unterschiedlich verarbeitet wird, sondern auch Gehirnregionen betrifft, die direkt für die Entscheidungsfindung und die Auswahl von Maßnahmen verantwortlich sind.
"Die Adoleszenz ist eine Zeit, in der sich die Symptome der meisten psychischen Erkrankungen - wie Schizophrenie sowie bipolare und Essstörungen - zum ersten Mal manifestieren. Wir glauben, dass dies eine kritische Phase für die Prävention dieser Krankheiten ist", sagte Moghaddam.
"Ein besseres Verständnis darüber, wie das jugendliche Gehirn Belohnungen verarbeitet und Entscheidungen trifft, ist entscheidend, um die Grundlagen dieser Schwachstellen zu verstehen und Präventionsstrategien zu entwickeln."
Das Forschungsteam wird die Unterschiede zwischen jugendlichem und erwachsenem Verhalten weiter untersuchen, insbesondere in Bezug auf Stimulanzien - wie Amphetamine - und wie sie die Gehirnaktivität beeinflussen.
David Sturman, ein M.D./Ph.D. Student im Pitt Medical Scientist Training Program, war auch Mitautor. Das National Institute of Mental Health hat dieses Projekt finanziert.
Die Studie wurde kürzlich in der veröffentlicht Verfahren der National Academy of Science.
Quelle: Universität von Pittsburgh
