Die Drogensucht rast wie verrückt durch mein Gehirn und Sie wollen, dass ich sie durch Willenskraft beende? Der Einbau einer Bremse kann helfen

Autor: Projekt Lailai Team (Shenzhen Institutes of Advanced Technology, Chinesische Akademie der Wissenschaften und Duchuang Technology)

Der Artikel stammt vom offiziellen Account der Science Academy (ID: kexuedayuan)

Dient der Drogenkonsum wirklich nur dem Vergnügen? Kann man mit starker Willenskraft von den Drogen loskommen?

Zu viel nachdenken ... Drogen können die neuronalen Schaltkreise im Gehirn verändern. Unter der starken Korrosion lässt sich der Drang zur Einnahme von Medikamenten überhaupt nicht stoppen!

Nun behaupten Stanford-Forscher, sie hätten eine Möglichkeit gefunden, das Gehirn von Drogenabhängigen künstlich zu „bremsen“.

Drogenmissbrauch führt dazu, dass der „Kurierbruder“ sein Dopamin verliert

Das menschliche Gehirn enthält Hunderte Milliarden Nervenzellen. Unsere Fähigkeit zu essen und zu schlafen sowie unsere Fähigkeit, die Angst vor Termindruck zu spüren, sind allesamt das Ergebnis der Informationsübertragung in den Nervenzellen des Gehirns.

Dopamin ist der Neurotransmitter, der für die Übermittlung von Glücksgefühlen zuständig ist: Die Sonne scheint, der Wind ist warm ... Nachdem die Sinne diese Informationen empfangen haben, ist der „Bote“ Dopamin dafür verantwortlich, sie an das Gehirn weiterzuleiten, und wir fühlen uns glücklich.

Natürlich ist das Gehirn nicht so leicht zufriedenzustellen.

Nehmen wir an, es gäbe einen Zähler im Gehirn. Jedes Mal, wenn Dopamin eine Glücksbotschaft übermittelt, erhöht sich der Zähler stillschweigend um 1. Erst wenn der Zähler einen bestimmten Wert überschreitet, empfindet das Gehirn Glück. Dieser Wert wird als Schwellenwert bezeichnet.

Nach der Einnahme von Medikamenten können Drogen Tausende von Glücksbotschaften gleichzeitig hervorrufen, ohne Dopamin überhaupt zu beeinträchtigen. Der Wert des Gehirnzählers steigt rapide an, die Reizschwelle wird erhöht und gleichzeitig wird die Ausschüttung des „arbeitslosen“ Dopamins immer geringer. Die unmittelbare Folge ist, dass die Menschen kein Glücksgefühl mehr empfinden können.

was zu tun? Ich kann mich nur glücklich fühlen, wenn ich Drogen nehme. Aber je mehr Drogen Sie nehmen, desto höher wird Ihre Schwelle, desto weniger Dopamin haben Sie und desto mehr können Sie nehmen … Das ist Sucht.

Das liegt außerhalb meiner Kontrolle.

Wenn Sie einmal drogenabhängig sind, werden Sie einen schrecklichen Tod sterben und ein Leben führen, das schlimmer ist als der Tod. Hören Sie mit den Drogen auf! Ich glaube, dass Sie mit Ihrer starken Willenskraft die Drogen besiegen können!

Allerdings ist der Drogenentzug nicht nur eine Frage der Willenskraft.

Wenn Sie die Einnahme bestimmter Medikamente nach längerer Einnahme plötzlich abbrechen, treten starke Entzugserscheinungen auf, die sich in Übelkeit, Erbrechen, Depressionen, Angstzuständen usw. äußern. Ist die Drogenabhängigkeit erst einmal da, ist ein Aufhören nicht mehr möglich.

Kurz gesagt: Je mehr Freude Sie beim Drogenkonsum empfinden, desto depressiver werden Sie sich fühlen, wenn Sie die Einnahme beenden. Viele Menschen scheitern immer wieder beim Aufhören mit Drogen, nicht weil sie das Hochgefühl, das sie beim Drogenkonsum verspürten, nicht loswerden können, sondern weil sie die Leere nach dem Absetzen der Drogen nicht überwinden können.

Schlimmer noch ist, dass Sie aufgrund des Umweltgedächtnisses Ihres Gehirns während der Drogenentzugsphase durch das Ansehen der Dramen, die Sie während Ihrer Drogeneinnahme gesehen haben, oder das Trinken der Getränke, die Sie während Ihrer Drogeneinnahme getrunken haben, wie eine Flut zu den Drogen getrieben werden.

Unter den Suchtmitteln, die Entzugserscheinungen hervorrufen können, sind Opioide die beliebtesten und schädlichsten.

Morphin und Heroin sind beides Opioide

Wie es zu der Entzugsreaktion kommt und welches Gehirnareal sie steuert, war bis zum Auftauchen des oben erwähnten „Stanford-Forschers“ nicht klar.

An einem normalen Arbeitstag kam Zhu Yingjie, ein Postdoktorand in Stanford, wie üblich frühmorgens ins Labor, um das N-te Experiment an Mäusen durchzuführen: Er verabreichte ihnen Opioide, setzte die Medikamente dann ab und beobachtete ihre Entzugsreaktionen.

An diesem Tag entdeckte er, dass bei Mäusen, die Entzugserscheinungen zeigten, offenbar ein Nervenpfad im Gehirn aktiviert war. Dieser Weg wird als glutamaterger Nervenweg bezeichnet und führt vom paraventrikulären Nucleus des Thalamus (PVT) zum Nucleus accumbens (NAc).

Das Tollwutvirus (rot fluoreszierender Bereich im Bild) wurde in das NAc im Gehirn der Maus injiziert, und im PVT wurden markierte rote Blutkörperchen gefunden, was die Existenz des Nervenpfads vom PVT zum NAc beweist (Bild vom Institut für Gehirnkognition und Gehirnerkrankungen, Shenzhen Institutes of Advanced Technology, Chinesische Akademie der Wissenschaften).

Voller Begeisterung führte Zhu Yingjie eine sorgfältige wissenschaftliche Suche durch und stellte fest, dass noch niemand eine Arbeit über die Beziehung zwischen Entzugsreaktionen und diesem neuronalen Pfad veröffentlicht hatte.

Aber gehört dieser Nervenstrang zu dem Gehirnbereich, der für die Entzugserscheinungen verantwortlich ist?

Nach einer kurzen Dopaminübertragung begab sich Zhu Yingjie auf eine längere experimentelle Reise und entschied sich für die Optogenetik.

Ein exogenes Gen wird in das Gehirn einer Maus injiziert. Das von diesem Gen kodierte Protein ermöglicht es Nervenzellen, empfindlich auf die Stimulation durch Licht unterschiedlicher Farben zu reagieren. Anschließend wird eine Glasfaser in das Gehirn implantiert, um die Aktivität der Nervenzellen mit Licht zu steuern.

Optische Faser in Mäusegehirn implantiert

Einfach ausgedrückt: Zhu Yingjie implantierte einer Maus eine lichtgesteuerte „Bremse“ ins Gehirn und hemmte dann durch externe Lichtsteuerung die Aktivierung des Pfades vom paraventrikulären Nucleus des Thalamus zum Nucleus accumbens.

Schwarz steht für Mäuse ohne installierte „Bremsen“ und Grün für Mäuse mit installierten „Bremsen“. Links sind drei Verhaltensindikatoren für Entzugserscheinungen (Springen, Aufbäumen, Zittern) und rechts Erinnerungen an Entzugserscheinungen dargestellt. Es ist ersichtlich, dass die optogenetische Hemmung dieses Signalwegs Entzugserscheinungen beseitigen kann (Bild vom Institute of Brain Cognition and Brain Diseases, Shenzhen Institutes of Advanced Technology, Chinese Academy of Sciences).

Darüber hinaus war die synaptische Stärke der Nervenbahnen von Mäusen mit Entzugsreaktionen deutlich erhöht. Synapsen sind die Schlüsselstellen für die Informationsübertragung zwischen Neuronen. Durch Optogenetik kann die Zunahme der synaptischen Stärke künstlich rückgängig gemacht und so die Entzugsreaktion gehemmt werden.

Von der Entdeckung im Jahr 2014 bis zur Veröffentlichung des Artikels im Jahr 2016 vergingen zweieinhalb Jahre. In der Tech-Welt, in der sich die Dinge täglich ändern, können zweieinhalb Jahre als eine lange Zeit angesehen werden. Der Artikel wurde schließlich in der renommierten internationalen Fachzeitschrift „Nature“ veröffentlicht und erregte sofort große Aufmerksamkeit. Die Branche setzte große Hoffnungen in diese bahnbrechende Entdeckung.

Von der Behandlung von Mäusen zur Behandlung von Menschen

Nach seiner Rückkehr nach China wechselte Zhu Yingjie zum Institut für Gehirnkognition und Gehirnerkrankungen des Shenzhen Institutes of Advanced Technology der Chinesischen Akademie der Wissenschaften. Der nächste Schritt besteht darin, diese Entdeckung zu nutzen, um Menschen wirklich dabei zu helfen, ihre Drogensucht aufzugeben.

Da die Optogenetik eine Kraniotomie und einen chirurgischen Eingriff erfordert, wird sie derzeit nur bei Tieren angewendet. Nachdem er die Gehirnbereiche identifiziert hat, die von Opioid-Entzugsreaktionen betroffen sind, hofft Zhu Yingjie, andere nicht-invasive Methoden wie Ultraschall, Magnetfelder und elektrische Feldstimulation zu finden, um das Ziel der Behandlung von Drogenabhängigkeit zu erreichen. Das Institute of Advanced Technology führt viele Projekte im Zusammenhang mit Ultraschall und Magnetfeldern durch. Wenn sie mit der Entdeckung von Zhu Yingjie kombiniert werden können, können wir uns in Zukunft vielleicht auf die Entwicklung elektromagnetischer Kappen und Ultraschallgeräte zur Medikamentenrehabilitation freuen.

Hinweis: Zhu Yingjie hat in Nature einen Artikel mit dem Titel: A thalamic input to the nucleus accumbens mediates opiate dependency (Ein neuronaler Pfad vom Thalamus zum Nucleus accumbens vermittelt Opiatabhängigkeit) veröffentlicht.

Dieser Artikel wurde vom Project is Coming-Team erstellt. „Project is Coming“ ist eine Technologiekolumne des Shenzhen Institute of Advanced Technology der Chinesischen Akademie der Wissenschaften und von DuChuang Technology, die eine neue Interpretation relevanter Projekte in strategischen aufstrebenden Branchen bietet.