Prof.dr. Huib Mansvelder

Roken, drinken en puberhersenen

Roken en drinken begint tijdens de puberteit

Goddard, E., General Household Survey: Smoking and drinking among adults 2005Office for National Statistics. 2006.

Off.Nat.Stat. Smoking, drinking and drug use among young people in England in 2005. 2006

Roken en drinken begint tijdens de puberteit

Trimbos Instituut www.trimbos.nl

Roken en drinken begint tijdens de puberteit

Is dat erg?

Zijn er blijvende gevolgen van roken en drinkentijdens de puberteit?

Het beloningssysteem in de hersenen

gezond verslaafd

Prefrontale cortex heeft minder controle over gedrag

Volkow et al., 2003

control

Treden vergelijkbare veranderingen op in het puberbrein?

Hersenontwikkeling duurt minstens 20 jaar

Gogtay et al., PNAS 2004

Rook- en drinkverslaving begint ook tijdens de puberteit

Hingson et al., 2006

Alcohol verandert hersenstructuren bij pubers

Nagel et al., 2005Medina et al., 2007Squeglia et al., 2009

De prefrontale cortex van adolescente zware drinkers is kleiner

Squeglia et al., 2009

Welke veranderingen in de hersenenliggen hieraan ten grondslag?

Netwerken van hersencellen

Menselijke hersenen:• >100 miljard (1011) hersencellen• 1000-10.000 contacten per hersencel• 1014-1015 contactpunten (synapsen)

10 mm

Ontwikkeling van hersennetwerken: contactpunten versterken en verzwakken

Brody et al. Archives of General Psychiatry 2006

1 sigaret overspoelt de hersenen met nicotine

Hoe verandert nicotinehet functioneren vanhersencellen?

Henningfield et al., 1993

PFC

Nicotine en alcohol veranderen communicatie tussen hersencellen

Mansvelder & McGehee, Neuron 2000Mansvelder et al., Neuron 2002Saal et al., Neuron 2003

com

mun

icat

ie s

terk

te

Verbindingen in beloningsgebieden worden versterkt

Wat verandert er in de prefrontale cortex?

control

Prefrontale cortex stuurt onze aandacht (concentratie)en onderdrukt impulsief gedrag

Voedselbeloning

Correcte respons

Incorrecte respons

OmissiePrematurerespons

AandachtImpulsiviteit

Trialbegin

Respons

licht1s

Meten van prefrontale cortex functie bij ratten: aandacht en impulsiviteit

Guillem et al., Science 2011Counotte et al., Nature Neurosci 2011Vd Oever et al, JNeurosci 2013

Wat zijn de lange termijn gevolgen van nicotine tijdens puberteit?

Saline Nicotine

P43 P78P34

Adolescente nicotine blootstelling

P05 weeks

Nicotine tijdens puberteit vermindert aandacht en versterkt impulsief gedrag

Counotte et al, Neuropsychopharm, 2008

Counotte, Goriounova, et al., Nature Neurosci 2011

Cor

rect

e aa

ndac

ht

Impu

lsiv

iteit

sessie sessie

Rokers maken impulsieve keuzes

Rokers () kiezen eerder voor de snelle kleine beloning dan niet-rokers (o)

Bickel et al., 1999

Wat doet nicotine tijdens puberteit met hersencellen in de prefrontale cortex?

Counotte, Goriounova, et al., Faseb J, 2012

periode nicotine blootstelling

Counotte, Goriounova, et al, Nature Neurosci 2011

Hoe

veel

heid

glu

tam

aat

rece

ptor

en in

syn

apse

n

*

Hoe

veel

heid

nic

otin

e re

cept

oren

periode nicotine blootstelling

nicotine receptoren glutamaat receptoren

Korte termijn

welke gevolgen heeft nicotine op de lange termijn?

nicotine receptoren in de prefrontale cortex normaal,glutamaat receptoren verminderd

periode nicotine blootstellingH

oeve

elhe

id g

luta

maa

tre

cept

oren

in s

ynap

sen

Hoe

veel

heid

nic

otin

e re

cept

oren

periode nicotine blootstelling

Counotte, Goriounova, et al., Faseb J, 2012Counotte, Goriounova, et al, Nature Neuroscience 2011

nicotine receptoren glutamaat receptoren

prefrontale cortex netwerken ennicotine blootstelling tijdens puberteit

Long-term effects of nicotine

Nicotine tijdens puberteit vermindert aandacht en versterkt impulsief gedrag

Counotte et al, Neuropsychopharm, 2008

Counotte, Goriounova, et al., Nature Neuroscience 2011

Cor

rect

e aa

ndac

ht

Impu

lsiv

iteit

sessie sessie

kan aandachtgedrag verbeterd worden door glutamaat receptor stimulatie in de prefrontale cortex?

Glutamaat receptor stimulatie in prefrontale cortex verbetert aandacht gedrag na nicotine

Counotte, Goriounova, et al, Nature Neuroscience 2011

Cor

rect

e aa

ndac

ht

Nicotine tijdens puberteit

Glutamaat receptor stimulatie

Lange termijn effecten van nicotine tijdens de puberteit:

• minder concentratie (aandacht)

• meer impulsiviteit

• moleculaire veranderingen in contactpuntenin de prefrontale cortex

Verslaving: ‘chronic relapse disorder’

verslavende stof

stress

Drug-geassocieerde prikkels

factoren die terugval veroorzaken:

Drug-geassocieerde prikkels

Testen van terugval (relapse) bij ratten

biochemische en fysiologische analyse van synapsen in de prefrontale cortex

Geassocieerde lampje remt prefrontale cortex

Van den Oever, Goriounova, et al, Nature Neuroscience 2008

kunnen deze moleculaire veranderingen tegengehouden worden?

Tegenhouden van verandering in contactpunten voorkomt terugval

Verlies van berheersing -> terugval

X

Van den Oever, Goriounova, et al, Nature Neuroscience 2008

PFC

Minder controle over gedrag

Volkow et al., 2003

Spelen deze moleculaire mechanismenook een rol in het humane brein?

Rokers hebben verhoogde niveau’snicotine receptoren

Benwell, Balfour, Anderson 1988 JNeurochem Breese et al., 1997 JPET

waarom is niet iedereen een roker of drinker?

Genetische opmaak beinvloedt rookgedrag en longkanker

Thorgeirsson et al., Nat Genet 2010Liu et al., Nat Genet 2010TAG Consortium, Nat Genet 2010

Dopamine afbraak

Nicotine receptoren

Nicotine receptoren

Roken en drinken tijdens de puberteit