Wiederherstellung der Gehirnbahnen zur Bekämpfung der Opioidabhängigkeit

Wissenschaftler der Medical University of South Carolina berichten in Neuron dass sie in einem präklinischen Modell einen Weg entdeckt haben, einen durch Opioide geschwächten Gehirnweg wiederherzustellen.

Mit Mitteln des National Institute on Drug Abuse, einem Teil der National Institutes of Health, nutzte das MUSC-Forschungsteam unter der Leitung des Neurowissenschaftlers James Otis, Ph.D., fortschrittliche neurowissenschaftliche Instrumente, um einen Weg zwischen Thalamus und Basalganglien wieder gesund zu machen Funktioniert bei Mäusen. Infolgedessen verhinderte diese Wiederherstellung, dass opioidabhängige Mäuse Heroin suchten oder sich selbst verabreichten. Die Ergebnisse deuten auch darauf hin, dass der anhaltende Opioidkonsum die Ursache für diesen geschwächten Signalweg war und nicht durch ihn verursacht wurde.

Unsere Studie ist die erste, die zeigt, dass dieser Signalweg, der mit der Fähigkeit, Verhalten zu stoppen, verbunden ist, nach einer Schwächung durch Opioidkonsum „gerettet“ werden kann.“

James Otis, Ph.D., Neurowissenschaftler

Otis war überrascht, dass dieser Gehirnweg nicht nur wieder gesund funktionieren konnte, sondern dass seine Wiederherstellung auch einen Rückfall verhinderte.

„Als wir diesen Gehirnkreislauf wieder in einen unserer Meinung nach gesunden Zustand brachten, waren wir begeistert zu sehen, dass er Verhaltensweisen wie Rückfälle verhindern konnte“, sagte Otis.

Dieser von Otis‘ Team identifizierte Neuronenweg ist entscheidend für die Kontrolle oder das Stoppen von Verhalten – auch Verhaltenskontrolle genannt. Schwierigkeiten beim Aufhören sind ein charakteristisches Merkmal vieler neuropsychiatrischer Erkrankungen, einschließlich Substanzstörungen. Die Fähigkeit, damit aufzuhören, ist eine entscheidende Fähigkeit, um sich von der Drogenabhängigkeit zu erholen und einen Rückfall zu vermeiden.

Studien hätten gezeigt, dass es Menschen mit Substanzstörungen schwerer falle, mit dem Verhalten aufzuhören, erklärte er. In früheren Studien brauchten sie länger, um Verhaltensaufgaben zu unterbrechen, als diejenigen ohne Substanzkonsum in der Vorgeschichte.

Schwierigkeiten mit dem Aufhören sind einer der Hauptgründe dafür, dass Menschen mit Substanzstörungen trotz negativer Folgen oder trotz ihres Wunsches, mit dem Konsum aufzuhören, weiterhin Substanzen konsumieren. Die Wiederherstellung der Verhaltenskontrolle könnte ihre Fähigkeit verbessern, solche Verhaltensweisen zu stoppen und drogenabstinent zu bleiben.

Forscher haben Wege im Gehirn identifiziert, die unsere Fähigkeit beeinflussen, verschiedene Verhaltensweisen zu stoppen. Beispielsweise kann unser Gehirn motorische Bewegungen stoppen, wenn zwei Regionen des Gehirns – der präfrontale Kortex und die Basalganglien – miteinander kommunizieren. Der präfrontale Kortex trifft die Entscheidung zum Anhalten und sendet diese Nachricht an die Basalganglien. Die Basalganglien verhindern dann die Bewegung. Es hat sich gezeigt, dass die Kommunikation zwischen diesen Bereichen des Gehirns bei Menschen mit Substanzstörungen gestört ist, was die Herausforderungen erklärt, mit denen sie bei dieser Fähigkeit konfrontiert sind.

Als Erweiterung dieser Forschung identifizierten Otis und sein Team einen neuen Signalweg von Neuronen in Mäusen, die an der Verhaltensunterbrechung beteiligt sind. In einer früheren Studie stellte sein Team fest, dass diese Reihe von Neuronen, beginnend im Thalamus, auf ähnliche Weise mit den Basalganglien kommuniziert, um Bewegungen zu steuern.

Diese Studie berichtet in Neuron trägt dazu bei, eine langjährige Henne-Ei-Debatte über den Zusammenhang zwischen Schwierigkeiten, mit dem Verhalten aufzuhören, und Substanzgebrauchsstörungen zu lösen. Erhöht eine eingeschränkte Fähigkeit, aufzuhören, die Wahrscheinlichkeit, dass jemand später eine Substanzstörung entwickelt? Oder schwächt wiederholter Drogenkonsum die Teile des Gehirns, die an dieser Fähigkeit beteiligt sind?

„Wir wollten mehr darüber erfahren, wie der Opioidkonsum diese Neuronen beeinflusst oder ob diese Neuronen stattdessen bereits bei denjenigen beeinträchtigt sind, die anfällig für eine zukünftige Opioidabhängigkeit sind“, erklärte Otis.

Die Ergebnisse dieser Forschung deuten stark darauf hin, dass die Schwächung dieses Signalwegs darauf zurückzuführen ist des Opioidkonsums, anstatt eine Ursache für den Opioidkonsum zu sein. Nach zweiwöchigem Opioidkonsum der Mäuse beobachteten Otis und sein Team, dass dieser Signalweg nur noch halb so stark war wie vor dem Drogenkonsum.

Der nächste Schritt besteht darin, zu prüfen, ob diese Ergebnisse mit Substanzen wie Alkohol, Methamphetamin, Amphetamin und Kokain wiederholt werden können.

Die experimentellen Techniken, die zur Wiederherstellung dieses Gehirnkreislaufs in einem präklinischen Modell verwendet werden, sind für Studien am Menschen nicht geeignet. Otis kann sich jedoch vorstellen, dass zukünftige medikamentöse Behandlungen die mit dem Drogenkonsum verbundenen Gehirnfunktionen wiederherstellen könnten.

„Das Ziel der Suchtbehandlung sollte die Wiederherstellung gesunder Gehirnschaltkreise sein und nicht nur die Verhinderung von Rückfällen oder die Vorbeugung von Suchtsymptomen“, sagte Otis.