1/09/2009 - Belohnungen und stressige Signale scheinen nicht viel gemeinsam zu haben. Forscher, die Krankheiten untersuchen, die von Drogenabhängigkeit bis zu Angststörungen reichen, stellen jedoch fest, dass die Belohnungs- und Stresssignalisierungskreise des Gehirns auf komplexe Weise miteinander verflochten sind.
Die Forscher des Vanderbilt Medical Center haben nun einen funktionellen Zusammenhang zwischen Belohnung und Stress entdeckt. Sie fanden heraus, dass Dopamin - das Hauptbelohnungssignal des Gehirns - über den Corticotropin-Releasing-Faktor (CRF) - das Hauptstresssignal des Gehirns - die Aktivität einer am Suchtrückfall beteiligten Gehirnregion erhöht.
Die im Journal of Neuroscience veröffentlichten Ergebnisse weisen auf neue potenzielle Ziele für die Behandlung von Alkohol- und Drogenmissbrauch hin - insbesondere das Problem des Rückfalls.
Es ist allgemein anerkannt, dass Stress ein Schlüsselsignal für den Rückfall von Alkohol und Drogenmissbrauch ist.
"Selbst nach langen Abstinenzperioden besteht für eine Person das Risiko eines Rückfalls, und Stress wird am häufigsten als Auslöser dieses Rückfalls angeführt", sagte Danny Winder, Ph.D., außerordentlicher Professor für Molekulare Physiologie und Biophysik und Forscher in der Zentrum für Molekulare Neurowissenschaften und Vanderbilt Kennedy Center.
Studien an Tiermodellen hatten ergeben, dass eine Gehirnregion, die als erweiterte Amygdala bezeichnet wird - ein Bereich, der sich anatomisch zwischen Belohnungs- und Belastungszentren erstreckt - und CNI innerhalb dieser Region an stressinduziertem Wiederherstellungs (Rückfall) -Verhalten beteiligt waren.
Es war auch bekannt, dass Alkohol und Drogen den Dopaminspiegel erhöhen, nicht nur in den "klassischen" Belohnungskreisläufen im Gehirn, sondern auch in der erweiterten Amygdala. Es war jedoch nicht klar, was Dopamin in dieser Region tat.
Thomas Kash, Ph.D., ein Forschungslehrer in Wickers Labor, beschlossen, die Wirkung von Dopamin in der erweiterten Amygdala zu untersuchen. Unter Verwendung eines In-vitro-Hirnschnitt-Systems entdeckte er, dass Dopamin die exzitatorische Glutamat-Signalübertragung in dieser Hirnregion erhöhte. Überraschenderweise stellte er fest, dass Dopamin CRF-Signale benötigt, um die Glutamat-Signale zu erhöhen.
Als nächstes suchten die Forscher nach diesem Mechanismus bei Tieren. William Nobis, ein MD / Ph.D. Schülerin, injizierte Mäuse Kokain und untersuchte das Signalisieren in Gehirnschnitten. Seine Studien bestätigten, dass die In-vivo-Verabreichung von Kokain an der Dopamin-CRF-Signalkaskade beteiligt war, die das Team in vitro entdeckt hatte.
"Wir glauben, dass eine Person, die eine Droge des Missbrauchs oder des Alkohols einnimmt, einen Anstieg des Dopaminspiegels in der erweiterten Amygdala verursacht und wahrscheinlich diese CRF-Signalkaskade in dieser Region auslöst", sagte Winder. „Das aktiviert jetzt Teile dieser Gehirnstruktur, die dann mit der Kernschaltung für Belohnungsbelohnungen für Sucht kommunizieren. Wir glauben, dass die Dopamin-CRF-Signalübertragung ein wichtiger erster Schritt zur Förderung des Wiederherstellungsverhaltens sein kann. “
Die Ergebnisse deuten auf ein neues Ziel für Therapeutika hin, die möglicherweise die durch Stress verursachte Wiedereinsetzung betreffen, so Winder.
"Wenn wir uns mit den Mechanismen dieser Dopamin-CRF-Interaktion auseinandersetzen können, wenn wir die Schlüsselpopulation von CRF-Zellen identifizieren können, könnten wir an Ansätze denken, diese Zellen zum Schweigen zu bringen."
Eine solche Therapie wäre äußerst wertvoll, so Winder.
"Im Wesentlichen helfen alle bisherigen Pharmakotherapien gegen Sucht den Menschen, die Entzugsphase zu überstehen", sagte er. "Es gibt wirklich nichts zur Verfügung, um die Wahrscheinlichkeit eines Rückfalls zu verringern."
Die Studien ergänzen eine wachsende Anzahl von Forschungsergebnissen, die auf die Verwobenheit der Belohnungs- und Stressschaltungen des Gehirns hinweisen. Die Ermittler müssen über Dopamin und die klassischen Belohnungsschaltungen hinausschauen, die lange Zeit als „gemeinsames Ziel“ von Drogenmissbrauch galten, um die Mechanismen zu verstehen, die suchtbezogenen Verhaltensweisen zugrunde liegen, sagte Winder.
"Die Rekrutierung von CNI-Signalen kann ein weiteres gemeinsames Merkmal von Drogenmissbrauch sein."
Robert Matthews, Ph.D., wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut für Molekulare Physiologie und Biophysik, trug ebenfalls zu den Studien bei. Die National Institutes of Health unterstützten die Forschung.
Kash wurde kürzlich vom Nationalen Institut für Alkoholmissbrauch und Alkoholismus mit dem Pathway to Independence Award ausgezeichnet, um seine fortgesetzten Bemühungen zur Charakterisierung der Dopaminwirkung in der erweiterten Amygdala zu unterstützen. Er wird sich auf die Rolle von Dopamin bei der Vermittlung der akuten Wirkungen von Alkohol konzentrieren.
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