Biopsychologie als Neurowissenschaft Evolutionäre Grundlagen Genetische Grundlagen Mikroanatomie des NS

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1 Biopsychologie als Neurowissenschaft Evolutionäre Grundlagen Genetische Grundlagen Mikroanatomie des NS Makroanatomie des NS: Erregungsleitung Neurotransmitter Drogenwirkung Hormone und Stress Schlaf / circadiane Rhythmen Essen & Trinken Hormone und Sexualität Prof Walter: Genetik für Psychos Herz-Kreislauf System 1

2 Erläutern Sie das Phänomen der Drogentoleranz am Beispiel der Dosis Wirkungs Kurve. 2

3 Was versteht man unter kontingenter Wirkstofftolerenz? Wie läßt sie sich nachweisen? 3

4 Konditionierte Toleranz Merkmale der Situation sind entscheidend für Toleranzentwicklung Abbildung 15.4: Die Situationsspezifität der Toleranz gegenüber der hypothermischen Wirkungen von Alkohol (adaptiert nach Crowell et al., 1981). 4

5 Konditionierte Kompensationsreaktion (S. Siegel, 1982) - Drogenverabreichung ist ein klassischer Konditionierungsvorgang. - Die mit der Drogeneinnahme assoziierten Umweltreize können als konditionierte Reize (CS) fungieren. 5

6 Klassische Konditionierung US: unbedingter Reiz. UR: unbedingte Reaktion. CS bedingter Reiz. CR bedingte Reaktion. Zeitliche Kopplung von US und CS führt zum Aufbau einer Reiz-Reaktionsverknüpfung CS-CR 6

7 Konditionierte Kompensationsreaktion (S. Siegel, 1982) Abhängigkeit ist erlerntes Verhalten. Umweltreize der Drogenverabreichung fungieren als CS. Drogenwirkung = US. CS rufen Reaktionen hervor die dem US entgegengesetzt sind (Kompensation). => Konditionierte (situationsspezifische Toleranz). 7

8 Konditionierte Entzugserscheinungen: ein Beleg für die Theorie der konditionierten Kompensationsreaktion Abbildung 15.5: Konditionierte Morphinentzugserscheinungen bei Ratten. Wenn man Ratten in eine Umgebung setzt, in der sie zuvor die Wirkungen von Morphin erlebt hatten, löst diese Umgebung Morphinentzugserscheinungen aus (adaptiert nach Krank & Perkins, 1993). 8

9 Vier Drogen Tabak Alkohol Marihuana Kokain / Stimulanzien 9

10 Tabak Nikotin als psychoaktiver Bestandteil Enorme Toleranz / Craving Langfristig: Rauchersyndrom Winiwarter-Buerger-Krankheit Wirkmechanismus über freie Radikale / Oxidation Antioxidierende Stoffe 10

11 Die Buerger Erkrankung 11

12 Alkohol 15 Mio Alkoholabhängige in den USA Fett- und wasserlöslich Hypothermie / Diuretikum Toleranz fast immer funktionell Dreiphasiger Entzug Alle Körpergewebe sind betroffen Korsakow-Syndrom / Demenz Fetales A-Syndrom (FAS, Alkoholembryopathie) Verschiedene Wirkmechanismen / Apoptose 12

13 Delta 9 Tetrahydrocannabiol (Delta 9 THC) 13

14 Kokain / Stimulantien 14

15 Drogenbekämpfung Nachschubbegrenzung ist wirkungslos Reduktion der Nachfrage Behandlung statt Bestrafung Flexiblere Rechtssprechung Legalisierung / Drogenkontrolle 15

16 Abbildung 15.6: Die Prävalenz des Drogenkonsums in den Vereinigten Staaten. Die Abbildung basiert auf einer neueren Umfrage an Personen über 12 Jahren, die in Haushalten leben und die fragliche Droge mindestens einmal im letzten Monat konsumiert haben. 16

17 Biopsychologische Theorien der Abhängigkeit Theorien der physischen Abhängigkeit Entzugserscheinungen zwingen zu erneutem Drogenkonsum. Aber: Entgiftung wirkungslos Rückfälle: Versuch konditionierten Entzugssymptomen entgegenzuwirken aber: - situationsbedingte Effekte ähneln der Drogenwirkung - Vorliebe für Hinweisreize auch ohne Drogenkonsum 17

18 Biopsychologische Theorien der Abhängigkeit Theorien der positiven Verstärkung: Die Anreiz- Sensitivierungs-Theorie - Der positive Anreizwert der Droge wächst mit ihrem Gebrauch. - Toleranzentwicklung gegenüber positiven Drogenwirkungen & Sensitivierung des Verlangens nach der Droge. - Keine Korrespondenz (Entkopplung) zwischen Wohlbefinden und positivem Anreizwert der Droge. 18

19 Intrakranielle Selbstreizung I Unterschiede bei Verabreichung von Selbstreizung und natürlichen Futterreizen - Sofortige Extinktion - Nach Trennung Priming erforderlich Aber Panksepp & Trowill (1967) Schokoladenmilch!! 19

20 Das mesotelencephale Dopaminsystem Abbildung 15.8: Das mesotelencephale Dopaminsystem im menschlichen Gehirn, bestehend aus der 20 nigrostriatalen Bahn (grün) und der mesocortiolimbischen Bahn (rot) (adaptiert nach Klivington, 1992).

21 Die mesocorticolimbische Bahn 21

22 Das mesocorticolimbische Dopaminsystem spielt bei intrakranieller Selbstreizung die entscheidende Rolle Mapping Cerebrale Dialyse Dopaminagonisten verringern Selbstreizungsrate/ Antagonisten erhöhen sie. Hirnläsionen 22

23 Intrakranielle Selbstreizung II Cerebrale Dialyse Abbildung 15.9: Die Zunahme der Dopaminfreisetzung aus dem Nucleus accumbens während aufeinander folgender Phasen intrakranieller Selbststimulation (adaptiert nach Phillips et al., 1992). 23

24 Mesocorticolimbisches Dopaminsystem und Drogenabhängigkeit Mesolimbisches Dopaminsystem steuert natürlich motivierende Verhaltensweisen belohnende Effekte natürlicher Futterreize belohnende Effekte von Suchtmitteln? Selbstapplikationsparadigma Konditionierte Platzpräferenz Paradigma 24

25 Neuronale Mechanismen der Motivation und der Abhängigkeit 25

26 Der Nucleus Accumbens und drogeninduzierte Belohnung Selbstinjektion abhängigmachender Drogen direkt in den NAc Mikroinjektion in den NC führen zu Platzpräferenzen Läsionen im NAc blockieren Selbstverabreichung und Platzpräferenzen Selbstverabreichung von Drogen und natürliche Verstärker erhöhen Dopaminspiegel im NAc. 26

27 Der Nucleus Accumbens und drogeninduzierte Belohnung -High Gefühl von Kokainabhängigen korreliert mit der Anzahl besetzter Dopamintransportermoleküle - Was genau ist die belohnungsbezogene Funktion der Dopamin Freisetzung im NAc?? 27

28 28

29 Hormome und Stress Birbaumer & Schmidt (2005). Kap. 7 & 8 Von Holst & Scheerer (1988). In K. Immelmann, K.R. Scherer, K.R., C. Vogel & P. Schmoock (1988). Psychobiologie: Grundlagen des Verhaltens. Kap

30 Das Hypothalamus-Hypophysen- System 30

31 Releasing Hormone Glandotrope Hormone 31

32 Die Nebenniere Nebennierenmark: Sympathisch gesteuerte Drüse, Adrenalin- und Noradrenalinproduktion Nebennierenrinde: Glukokortikoid- und Androgenproduktion 32

33 Glukokortikoide (Kortisol) Mobilisierung von Glukose bei erhöhtem körperlichen Energiebedarf schwächen Infektabwehr, entzündungshemmend, immunsuppressiv Schwellenänderungen der Sinnesleistungen (Sehen, Hören, Riechen). Höhere Stimulation für gleiche Wahrnehmungseindrücke Erhöhte Krampfbereitschaft bei Epileptikern Verringerte Gonadenaktivität Schlafstörungen / Depressionen 33

34 Die Glukokortikoidfreisetzung in der Nebennierenrinde: Regelkreis mit hemmender Rückkopplung Tageszeitliche Schwankungen 34

35 : Stress: Verstellung des Regelkreises der NNR Hormone 35

36 Das Nebennierenmark Teil des sympathischen Nervensystems Ausschüttung von Adrenalin / Noradrenalin Reaktion auf Notfallsituationen 36

37 Abbildung 17.8: Die Stressreaktion kann als Reaktion zweier Systeme verstanden werden. 37

38 Stressreizwirkung hängt ab von... objektiven Intensität der Reize. subjektive Intensität (Bewertung und Ursachenzuschreibung). Bewältigungsmöglichkeiten (Coping). Vorerfahrung mit Stress. Dauer und Häufigkeit der Stressoren. Persönlichkeitsfaktoren. Soziale Unterstützung. 38

39 Das generelle Adaptationssyndrom Hans Seyle (1950) Stress ist eine unspezifische Reaktion des Organismus auf Störung der H. und der Versuch diese wieder herzustellen Alarm-, Widerstand-, Erschöpfungsphase 39

40 Das generelle Adaptationssyndrom Hans Seyle (1950) Langzeitfolgen von Stress nur dann, wenn die Stressreaktion zu lange, zu häufig oder ohne physische Notwendigkeit auftritt. 40

41 Gelernte Hilflosigkeit / Gelernte Unkontrollierbarkeit (Entkopplung von Handlung und deren Konsequenz) Experimentelle Anordnung EG / KG1 / KG2 Test nach 24h mit Vermeidungsmöglichkeiten Folgen in der EG: - Motorische Defizite - Assoziative Defizite 41

42 Das Hypothalamus-Hypophysen-Nebennierenrinden-System Durch Ausfall des NA Systems: -Erhöhter Serotonineinfluß -Erhöhte Dopaminausschüttung 42

43 Stress - Hippocampus - Alter Hohe Glukokortikoidrezeptorendichte in Hippocampus und Amygdala. Feedback-Regulierung der NNR wird schwächer. Atrophie der hippocampalen CA3 Neurone. Verringerter hemmender Einfluss auf CRH und ACTH Ausschüttung => CIRCULUS VITIOSUS 43

44 Hippocampusvolumen als genetischer Risikofaktor für Posttraumatische Belastungsstörung (PTBS)? 44

45 Sozialer Stress 45