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www.allpsy2.deProf. Dr. Udo Rudolph ∙ Allgemeine & Biopsychologie

VorlesungEinführung in die Biopsychologie

Kapitel 15: Drogen und die Belohnungszentren des GehirnsSoSe 2019

Prof. Dr. Udo RudolphTechnische Universität Chemnitz, Germany

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Einige Daten:

3. Die Zahl der nicht erfolgreichen Anti-Drogenprogramme überwiegt bei weitem die der erfolgreichen, ebenso die Zahl der rückfälligen Drogenkranken.

2. Unsinnige Einteilung in legale und illegale Drogen – da dies nichts aussagt über das Gefahrenpotential einer Droge.

1. Nikotin und Alkohol: Allein 60 Millionen Abhängige in den USA (= 30 %).

Drogen und die Belohnungszentren des Gehirns


Arten der Drogeneinnahme:

Drogen = Psychoaktive Substanzen: Sind in der Lage, die Blut-Hirn-Schranke zu passieren.

à Absorption Schädigung der Schleimhäute

à Inhalation Schädigung der Lunge

à Injektion Gefäßschädigung, Infektionsgefahr, Schock

à Orale Einnahme Schwierig zu dosieren

Metabolismus: Umwandlung von psychoaktiven in nicht-psychoaktive Substanzen durch Enzyme der Leber.



Toleranz – Definition:

Vermindertes Ansprechen auf eine Substanz durch wiederholten Konsum

Darstellung anhand einer Dosis-Wirkungs-Kurve …

Rechts-verschiebung



Formen der Toleranzbildung:

4. Funktionelle Toleranz

Zum Beispiel durch Reduzierung oder Vermehrung der empfänglichen Rezeptoren im Gehirn (insbesondere bei „Partydrogen“).

3. Metabolische Toleranz

Siehe auch: Klassisches Konditionieren der Nahrungsaufnahme.

2. Selektive Toleranz und Sensibilisierung

Nur bestimmte Wirkungen einer Droge unterliegen einer Toleranzbildung (z. B. Ausbleiben von Übelkeit).

1. Kreuztoleranz:Der Konsum einer Droge verändert die Toleranz auch für andere Drogen.



Drogenentzug und physische Abhängigkeit:

Beispiel:Schlaftablettenentzug à Schlaflosigkeit

… und kovariieren mit der vorauslaufenden Toleranzbildung.

… Folge einer kompensatorischen neuronalen Reaktion,

… oftmals der Drogenwirkung entgegengesetzt,

Entzugssyndrom und Entzugssymptome,



Drogen und die Belohnungszentren des Gehirns- Kovariation zwischen Toleranz und Entzug


Was ist Sucht?

Sucht ist nicht zwingend an Entzugssymptome gekoppelt.

… wenn die Substanz immer noch eingenommen wird, obwohl es mehrere Entwöhnungsversuche gegeben hat.

… eine Substanz auch dann noch eingenommen wird, obwohl dies der eigenen Gesundheit oder dem eigenen Wohlbefinden schadet, und

Sucht liegt vor (einer von vielen Definitionen zufolge), wenn



Die Rolle des Lernens bei Toleranzentwicklung und Entzug:

Experiment: Siehe nächste Folie.

Physiologisch: Nachweis entsprechender Effekte auf synaptischer Ebene.

Beispiel: Anti-konvulsive Wirkung von Alkohol

Paradigma: Vorher-Nachher-Ansatz

1. Kontingente Toleranz (in Bezug auf erlebte Wirkungen)



Vorher-Nachher-Ansatz zur kontingentenToleranz

Am Beispiel der anti-konvulsiven Wirkung von Alkohol bei Versuchstieren (Pinel, Mana & Kim, 1989.)



Die Rolle des Lernen bei Toleranzentwicklung und Entzug:

Beispiel: Hypothermische Reaktionen auf AlkoholSchlussfolgerung: Situationsspezifität der Toleranzbildung

Eine maximale Toleranz wird sich dann entwickeln (und zwar aufgrund von Prozessen des Klassischen Konditionierens; vgl. Insulin beim Essen),

… wenn eine Droge in möglichst ähnlichen Situationen eingenommen oder verabreicht wird.

2. Konditionierte Toleranz



Experiment zur Konditionierten Toleranz

Versuchsgruppe A:

Alkoholinjektionen in der Lernphase und Testphase erfolgen in der gleichen Umgebung.



Experiment zur Konditionierten Toleranz

Versuchsgruppe B:

Alkoholinjektionen in der Lernphase und Testphase erfolgen in verschiedenen Umgebungen.



Die Rolle des Lernen bei Toleranzentwicklung und Entzug:

Beispiel: Konditionierter Morphiumentzug bei Ratten (Krank & Perkins, 1993); siehe nächste Folie.

Der Drogenwirkung entgegen gesetzte Kompensationsreaktionen sollten auch dann auftreten, …… wenn in einer an Drogenkonsum geknüpften Umgebung keine Drogen genommen werden.

3. Konditionierte Entzugserscheinungen



Überblick zum Thema TABAK:

Schwangerschaft: Durchdringung der Plazentaschranke, erhöhtes Risiko von Fehl-, Totgeburten, frühem Kindstod.

Langzeitfolgen: erhöhtes Krebsrisiko, Anfälligkeit für Lungenkrankheiten, Bürger-Krankheit

Entzugssymptome: Depression, Angst, Ruhelosigkeit, Verstopfung, Schlaf- und Konzentrationsschwierigkeiten

Hohe Toleranz … gegenüber den unmittelbaren (kurzfristigen) Schädigungen

Abhängigkeitsquote: 70%

In Deutschland: 37% der Bevölkerung



Überblick zum Thema ALKOHOL:

Schädigungen: Alkohol greift alle Gewebetypen an. Leberzirrhose, Krebs, Dermenz,Herzschädigung, Korsakowsyndrom ...

Starke Toleranzbildung: … und somit auch körperliche Abhängigkeit. Entzug in 3 Phasen.

Wirkung: dämpft neuronale Aktivität, enthemmende bis beruhigende Wirkung, Einschränkung von Kognition, Motorik, Selbststeuerung.

In Deutschland: 50% der Verkehrstoten unter Alkoholbeteiligung

Abhängigkeitsquote: 10%

In den USA: 5 – 10% der Bevölkerung sind abhängig

Schwangerschaft: Durchdringung der Plazentaschranke



Überblick zum Thema MARIHUANA:

Anwendung: Chemotherapie bei Krebspatienten, als Blocker bei epileptischen Anfällen; zur Erweiterung der Bronchien bei Asthma-Patienten

Langfristig: Schädigung der Lunge; keine langfristigen kognitiven Beeinträchtigungen, geringeSuchtgefahr.

Bei hoher Dosis: Störung des KZG, Plan- und Ziellosigkeit

Wirkung: Heiterkeit, Entspannung, intensivere Wahrnehmung.

Wirkstoff: Delta-9-THC (Canabinoide)



Überblick zum Thema KOKAIN:

Entzug: … dramatisch übertrieben

Verwandtschaft: Amphetamine („Speed“, Ecstasy)

Bei hoher Dosis: Kokainpsychose (ähnlich einer paranoiden Schizophrenie), Krampfanfälle (Sensibilisierung), Atemstillstand, Schlaganfall, bei Intravenöser Injektion hohe Gefahr der Überdosierung.

Wirkung: Wohlbefinden, Selbstsicherheit, Energie, Extraversion, geringeres Bedürfnis nach Essen und Schlaf

Wirkstoff: Kokain-Hydrochlorid (aus der Coca-Pflanze)



Überblick zum Thema OPIATE (Heroin und Morphine):

Entzug: … etwa 7 Tage, wiederum oftmals übertrieben, und ungefährlicher als der Entzug von Alkohol oder Schlafmitteln.

Schädigung: Überraschend gering (Verstopfung, Pupillenverengung, Libidoverlust).

Wirkung: Euphorisierend, beruhigend, körperliches Wohlbefinden.

Abhängigkeitsquote: 30% (Heroin).

Wirkstoff: Morphium, Kodein und Heroin à Opiate

Behandlung: Sehr geringe Erfolgsquote von etwa 10 Prozent



Drogen und die Belohnungszentren des Gehirns- Statistiken zum Drogenkonsum in den USA


Theorien der Abhängigkeit:

à Entzug wenig wirksamGegenargumente:

Variante:Konditionierte Entzugserscheinungen

Ursprüngliche Annahme:Drogeneinnahme erfolgt, um Entzugssymptomen vorzubeugen.

A. Theorien der physischen Abhängigkeit (Common Sense)

à Konditionierte Effekte sind oftmals der Drogenwirkung ähnlich

à Entzugserscheinungen oftmals nicht besonders stark (Kokain)

à Vorliebe für drogenassoziierte Hinweisreize



Theorien der Abhängigkeit:

Warum werden Drogen auch noch genommen, wenn die „Netto- Wirkung“ verheerend ist?

… anfangs nehmen positive Drogeneffekte netto oft zu (Toleranz gegen Übelkeit entsteht schneller als Toleranz gegen positive Wirkungen).

Die Drogeneinnahme erfolgt wegen der erwarteten angenehmen (psychischen) Drogenwirkungen,

B. Theorien der positiven Verstärkung

à Drogenkonsum unterminiert vermutlich den Verstärkungswert aller Alternativen (Heyman, 1996, Behavioral and Brain Sciences).

à Wirksamkeit kurz- vs. langfristiger Konsequenzen.

(http://www.bbsonline.org/documents/a/00/00/05/45/bbs00000545-00/bbs.heyman.html)



Verstärkersysteme im Gehirn:

Paradigma der intracraniellen Selbstreizung(Olds & Miller, 1954).



Merkmale der intracraniellen Selbstreizung:

Priming bei erneuter Stimulation erforderlich

Schwierigkeiten beim Neu-Lernen

Schnelle Extinktion

à Unterschiede zu anderen Formen der Verstärkung:

à Entdeckung des mesotelencephalen Dopaminssystem (siehe nächste Folie)



Das mesotelencephale Dopaminsystem:

Mesolimbischer Teil (Hell) und nigrostriatales System (Dunkel)



Zunahme der Dopaminausschüttung bei intracranieller Selbstreizung einer Ratte (cerebrale Dialyse):



Neuronale Mechanismen der Abhängigkeit:

à Konditionierte Platzpräferenz

Intravenöse Selbstinjektion von Drogen mittels entsprechender Kanülen (siehe nächste Folie)

à Selbstapplikationsparadigma

Mit Hilfe eines 2-Kammer-Testkäfigs; AV = In der Applikationskammer verbrachte Zeit (siehe übernächste Folie)



Drogen und die Belohnungszentren des Gehirns- Paradigma der konditionierten Platzpräfarenz


Nachweise für neuronale Mechanismen der Abhängigkeit:

à Injektionen (Selbstapplikationsparadigma) erfolgen ausschließlich ins mesolimbische Dopaminsystem

à Entsprechende Hirnläsionen machen diese Effekte zunichte.

à Nachfolgend entwickeln sich konditionierte Platzpräferenzen.

à Nur abhängig machende Substanzen wirken sich auf die Rate der Selbstapplikation aus.

à Nur süchtig machende Drogen führen zu einer erhöhten Dopamin-Ausschüttung.



Fallbeispiel:

Sigmund Freud

à Kokainà Nikotin



www.pbs.org/wgbh/nova/cigarette/nicotine.html

Seite mit kurzer Beschreibung zur Wirkung von Nikotin

www.teacher.scholastic.com/scholasticnews/indepth/headsup/poster.htmSeite mit Kurzinfos zu verschiedenen Drogen: unter DRUG FACTS finden sich Kurzartikel und Abbildungen

www.dgds.de/

Seite der deutschen Gesellschaft für Suchtmedizin. Für Studenten zum Nachlesen. Unter den LINKS kann man je nach Wunschthema verschiedene Suchbegriffe eingeben und entsprechende Links finden. Mit guten Hintergrundinformationen.

www.wnet.org/closetohome/science/html/animations.htmlSeite mit kurzen, aber anschaulichen Animationen.

www.nida.nih.gov/Testimony/7-25-00Testimony.html

Seite mit vergleichender Darstellung und Beschreibung eines Ecstasy-Gehirns

www.drugcom.de/site/flash.php

Interessante Seite mit mehreren Sparten, unter anderem einem Wissensquiz zu verschiedenen Drogen sowie einem Drogenlexikon


http://www.pbs.org/wgbh/nova/cigarette/nicotine.html

http://www.teacher.scholastic.com/scholasticnews/indepth/headsup/poster.htm

http://www.dgds.de/

http://www.wnet.org/closetohome/science/html/animations.html

http://www.nida.nih.gov/Testimony/7-25-00Testimony.html

http://www.drugcom.de/site/flash.php


Vorbereitung zur nächsten Sitzung:

Lateralisierung und Sprache

Literatur: Kapitel 16 aus PinelPinel, J.P., & Pauli, P. (2007). Biopsychologie (8.aktualisierte Auflage), Kapitel 16: Lateralisierung, Sprache und das geteilte Gehirn (pp. 529-568).

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