Wie Dopamin wirkt

Wahrscheinlich haben Sie von dem Neurotransmitter Dopamin gehört, der in den Medien genauso sensationell zu sein scheint wie viele Hollywood-Stars. In zahlreichen Artikeln im Internet wird Dopamin als die geheime Sauce für menschliches Fehlverhalten dargestellt - die Sache, die uns angeblich dazu veranlasst, uns nach allem zu sehnen, von Sex über Schokolade bis hin zu Wettgeldern, die wir uns beim Blackjack nicht leisten können. Wenn Sie dem Hype glauben, überprüfen wir Facebook alle 20 Minuten und sitzen stundenlang auf der Couch, um Zombies in einem Videospiel zu töten. Dopamin wird oft mit Sucht, Alkoholismus, sexueller Lust, zwanghaftem Verhalten und gefährlichem Eingehen von Risiken in Verbindung gebracht.

Wie der britische Wissenschaftsjournalist Vaughn Bell einmal beklagte, klingt die bloße Erwähnung von Dopamin eher wie ein wissenschaftlich nachgewiesenes Laster: "Wenn Sie mit etwas nicht einverstanden sind, sagen Sie einfach, dass es Dopamin freisetzt und impliziert, dass es gefährlich süchtig machen muss" , schrieb er . Nennen wir Dopamin den Kim Kardashian der Neurotransmitter wegen seines "sofortigen Appells an lustlose Berichterstattung".

In Wahrheit ist Dopamin jedoch einfach eine Chemikalie, die es Signalen ermöglicht, durch Synapsen, die Räume zwischen Neuronen, zu gelangen. Auf diese Weise können Netzwerke, die aus einer großen Anzahl von Neuronen bestehen, ihre Arbeit erledigen [Quelle: Brookshire ]. All dies ist tatsächlich viel komplizierter, worauf wir später noch eingehen werden.

Warum hat Dopamin einen so skandalösen Ruf? Dies liegt daran, dass die Dopaminsignalisierung eine Schlüsselrolle im Belohnungssystem des Gehirns spielt, was uns dazu veranlasst, Dinge zu tun, die sich angenehm anfühlen, und sie immer wieder zu tun. Dies ist jedoch nur eine der zahlreichen Funktionen, die Dopamin in unserem Körper erfüllt. Es ist auch wichtig für wichtige Prozesse wie Motorsteuerung, Lernen und Gedächtnis. Fehlfunktionen in der Verkabelung, die Dopamin verwendet, scheinen bei zahlreichen Erkrankungen, einschließlich Parkinson und Schizophrenie, eine Rolle zu spielen [Quelle: Jiang ].

In diesem Artikel erklären wir, was Dopamin ist und wie es in unserem Gehirn und Körper wirkt. Wir werden auch erklären, was Dopamin nicht ist, und versuchen, einige der Mythen zu zerstreuen, die um die Chemikalie entstanden sind.

1. Die Wissenschaft von Dopamin
2. Wie wirkt Dopamin im menschlichen Körper?
3. Wie hängt Dopamin mit Vergnügen zusammen?
4. Spielt Dopamin eine Rolle bei der Sucht?
5. Ist Dopamin mit Risikobereitschaft verbunden?

Wie wir bereits erklärt haben, ist Dopamin eine von mehr als 100 Chemikalien, die als Neurotransmitter bekannt sind und es Neuronen im Gehirn ermöglichen , miteinander zu kommunizieren und alles zu verwalten, was in unserem Körper geschieht [Quelle: Purves et al .].

Wie alle Neurotransmitter durchläuft Dopamin einen Zyklus, der damit beginnt, dass es von einem Neuron (der so genannten präsynaptischen Zelle ) synthetisiert wird . Diese Zelle setzt das Dopamin frei und schwebt in die Synapse, die Lücke zwischen den Neuronen , und nimmt dann Kontakt auf und bindet an Strukturen, die als Rezeptoren auf dem anderen Neuron bezeichnet werden, die dann das Signal an das zweite Neuron übertragen. Nachdem das Dopamin seine Mission erfüllt hat, wird es schnell entfernt und zersetzt sich. Die Auswirkungen von Dopamin auf Ihr Gehirn hängen stark davon ab, welche Neuronen beteiligt sind und welche Rezeptoren das Dopamin binden [Quellen: Brookshire , Purves et al .].

Dopamin ist ziemlich kompakt und besteht aus nur 22 Atomen. Nur ein winziger Teil der rund 100 Milliarden Neuronen des Gehirns - nur 20.000 - erzeugen Dopamin, die meisten davon in Mittelhirnstrukturen wie der Substantia Nigra , die zur Bewegungssteuerung beiträgt, und dem präfrontalen Kortex [Quellen: Angier , Deans ].

Diese spezialisierten Neuronen produzieren Dopamin, indem sie ein Amino namens Tyrosin beiseite nehmen und es mit einem Enzym, Tyrosinhydroxylase, kombinieren . Wenn Sie der chemischen Reaktion einen weiteren Schritt hinzufügen, erhalten Sie einen anderen Neurotransmitter, Noradrenalin [Quelle: Dekane ].

In Bezug auf die Evolutionsgeschichte gibt es Dopamin schon lange und es kommt in Tieren vor, von Eidechsen bis hin zu Menschen. Aber die Menschen haben viel Dopamin und im Laufe der Zeit scheinen wir uns weiterentwickelt zu haben, um immer mehr davon zu produzieren, möglicherweise weil es uns hilft, aggressiv und wettbewerbsfähig zu sein. Wie die Evolutionspsychiaterin Emily Deans 2011 schrieb: "Dopamin hat den Menschen so erfolgreich gemacht." Forscher haben herausgefunden, dass Menschen etwa dreimal so viele Dopamin-produzierende Neuronen haben wie andere Primaten [Quelle: Parkin ].

Messung von Dopamin

Forscher des Massachusetts Institute of Technology haben winzige Sonden mit einem Durchmesser von nur 10 Mikrometern entwickelt, die in das Gehirn von Tieren implantiert werden können, um Dopamin zu verfolgen. Weil sie so klein sind, bilden sie kein Narbengewebe und können länger als ein Jahr funktionieren [Quelle: Trafton ].

Die Funktion von Dopamin besteht im Grunde darin, dass Signale durch Synapsen von einem Neuron zum anderen gelangen können. Aber das ist die Ansicht auf hoher Ebene. Näher betrachtet bestehen die Netzwerke, die Dopamin verwenden, aus einer großen Anzahl von Neuronen, und die Auswirkungen der Freisetzung von Dopamin können variieren, je nachdem, welche Arten von Neuronen beteiligt sind und welche der fünf verschiedenen Arten von Rezeptoren das Dopamin verwenden, um die Neuronen zu verbinden . Die besondere Rolle, die die Neuronen spielen, kann auch ein Faktor sein [Quelle: Brookshire ].

Die Wirkung von Dopamin hängt davon ab, welcher der vier Wege im Gehirn und im Körper verwendet wird, um die Kommunikation zu erleichtern. Der erste ist der Nigrostriataltrakt , der mit der motorischen Kontrolle im Körper zu tun hat. Wenn Neuronen in diesem System nicht mehr funktionieren, kann dies zu Störungen wie Parkinson führen.

Ein anderer ist der mesokortikale Weg , der vom ventralen tegmentalen Bereich zum dorsolateralen frontalen Kortex im Gehirn verläuft. Dies ist der Weg, der mit der Planung, Priorisierung, Verantwortung und anderen Aktivitäten von Führungskräften verbunden ist.

Es gibt auch den tuberinfundibulären Weg , der den Hypothalamus und die Hypophyse verbindet und die Milchsekretion in der weiblichen Brust blockiert. Das Blockieren dieses Dopaminweges ermöglicht das Stillen.

Schließlich gibt es den mesolimbischen Weg , der mit dem limbischen System des Gehirns verbunden ist, das Belohnung und Emotionen steuert und den Hippocampus und den medialen frontalen Kortex umfasst. Das ist der Weg, der die meiste Aufmerksamkeit erhält, da er mit Problemen wie Sucht verbunden ist [Quelle: Dekane ].

Dopamin spielt eine Rolle bei Nieren- und Herzfunktion, Übelkeit und sogar Psychose. Viele Behandlungen für Schizophrenie zielen auf Dopamin ab [Quelle: Brookshire ].

Bis vor kurzem war nicht viel über die genauen Mechanismen bekannt, mit denen Neuronen Dopamin verwenden. Es wurde angenommen, dass es hauptsächlich durch eine sogenannte Volumenübertragung stattfand , bei der sich Dopamin langsam und unspezifisch über große Bereiche des Gehirns ausbreitete und dabei die richtigen Kontakte mit bestimmten Neuronen herstellte. Im Jahr 2018 veröffentlichten medizinische Forscher der Harvard University ein Papier, das enthüllte, dass spezialisierte Stellen auf diesen Zellen Dopamin extrem schnell - denken Sie an Millisekunden - und präzise an Zielstellen freisetzen [Quelle: Jiang ].

Aber all das scheint Ihnen wahrscheinlich heiser zu sein. Lassen Sie uns im nächsten Abschnitt auf die Rolle von Dopamin im Belohnungssystem des Gehirns und im Vergnügen zurückkommen.

Die frühesten Experimente mit der Dopaminfunktion wurden in den 1950er und 1960er Jahren von einem Forscher namens James Olds durchgeführt, der entdeckte, dass Rattenhirne, die in einem bestimmten Bereich einen elektrischen Stimulationsschub erhielten, weiterhin eine Aktion wie das Ruckeln ausführen würden Hebel immer und immer wieder [Quelle: Chen ].

Da Dopamin eine Rolle bei der Übertragung der Signale spielte, vermuteten die Wissenschaftler zunächst, dass es etwas mit Vergnügen zu tun hatte . Menschen mit klinischer Depression neigen dazu, einen niedrigen Dopaminspiegel im Gehirn zu haben, was die Forscher zu der Hypothese veranlasste, dass ein niedriger Dopaminspiegel eine Person weniger erfreut.

Diese Idee springt in den populären Medien immer wieder auf, weil sie sinnvoll erscheint. In den späten 1980er Jahren war dies jedoch durch Untersuchungen widerlegt worden. In Experimenten schienen Tiere, deren Dopaminzellen durch Medikamente abgetötet wurden, immer noch den Geschmack von Zucker zu genießen, wenn er in ihren Mund gespritzt wurde, was durch ihre Mimik belegt wurde. Aber sie würden nicht nach zusätzlichen Geschmacksrichtungen des Zuckers suchen [Quelle: Chen ].

Während Dopamin kein Vergnügen verursacht, beeinflusst es, wie Vergnügen das Gehirn beeinflusst. Es gibt jedoch unterschiedliche Ansichten darüber, wie dies erreicht wird. Eine Denkrichtung ist, dass der größte Einfluss von Dopamin darin besteht, das Vergnügen zu verstärken, so dass das Gehirn die Erwartung entwickelt, dieses Ergebnis aus der Handlung zu erfahren [Quelle: Chen ]. Untersuchungen an Spielern haben zum Beispiel gezeigt, dass ihr Gehirn genauso viel Dopaminaktivität erfährt, wenn sie kurz vor dem Gewinn stehen, wie wenn sie tatsächlich gewinnen. Es ist fast so, als würde die Chemikalie sie dazu drängen und ihnen sagen, dass sie das nächste Mal gewinnen werden (auch wenn sie es nicht das letzte Mal getan haben) [Quelle: Chase und Clark ].

Eine andere Ansicht ist, dass Dopamin dem Gehirn einfach hilft, sich motivierter zu fühlen, etwas zu tun, so dass sich der Körper energisch genug fühlt, um diesen Hebel immer wieder zu ziehen [Quellen: Chen , Salamone und Correa ].

Dopamin zwingt niemanden, eine Nadel in seinen Arm zu stechen, Meth zu rauchen oder einen Schlag aus einer Risspfeife zu nehmen , und es erzeugt auch nicht das Vergnügen, das ein Drogenkonsument hat, wenn er hoch wird. Dopamin spielt jedoch eine Rolle bei Drogenmissbrauch und Drogenabhängigkeit, indem es die Auswirkungen des Konsums dieser Drogen verstärkt.

Wenn eine Person hoch wird, verursacht dies einen Anstieg der Dopaminproduktion in den Neuronen im Striatum, einschließlich des Nucleus accumbens, Strukturen, die Teil des Belohnungsnetzwerks des Gehirns sind. Diese Zunahme der Chemikalie ermöglicht es Neuronen, mehr Verbindungen herzustellen, und spielt eine wichtige Rolle bei der Programmierung des Gehirns, um Medikamente mit Vergnügen zu verbinden, so dass die Erwartung einer Belohnung und Motivation entwickelt wird, sie wieder aufzunehmen [Quelle: Volkow, Fowler und Wang et al .].

"Große Dopaminschwankungen lehren das Gehirn, auf Kosten anderer, gesünderer Ziele und Aktivitäten nach Drogen zu suchen", warnt ein Artikel auf der Website des National Institute on Drug Abuse .

Aber während Dopamin zunimmt, wenn jemand bestimmte Drogen nimmt, wird nicht jeder, der diesen Anstieg erlebt, notwendigerweise süchtig . Stattdessen glauben Wissenschaftler, dass Dopamin in Kombination mit einer Reihe anderer genetischer, entwicklungsbedingter und / oder umweltrelevanter Einflüsse das Gehirn einiger Menschen so programmiert, dass es einen Zwang entwickelt, diese Medikamente einzunehmen. Bildgebende Untersuchungen haben beispielsweise gezeigt, dass Menschen, die sich in Abhängige verwandeln, möglicherweise bereits Unterschiede in ihren Dopamin-Schaltkreisen aufweisen, die sie anfälliger für Haken machen [Quelle: Volkow, Fowler und Wang, et al .].

Das Dopamin, das durch den Konsum von Drogen entsteht, ist viel intensiver und lang anhaltender als die Dopaminreaktion, die durch etwas wie Essen oder eine andere normale Aktivität entsteht. Auch im Gegensatz zum Essen hört die Dopaminreaktion von Drogen nicht auf, wenn die Handlung vorbei ist. Der Überlauf von Dopamin ist das, was das Hoch erzeugt.

Wenn ein Süchtiger wiederholt Drogen nimmt, ändert sich sein Gehirn als Reaktion. Es versucht, den Anstieg der Dopaminproduktion zu kompensieren, indem einige seiner Dopaminrezeptoren abgeschaltet werden. Das verschärft aber nur die Situation. Das Gehirn ist immer noch so programmiert, dass es das Vergnügen haben möchte, das die Medikamente hervorrufen. Daher muss ein Süchtiger immer mehr Medikamente verwenden, um die Wirkung zu reproduzieren. Darüber hinaus verringert das Abschalten von Dopaminrezeptoren die Freude, die ein Süchtiger an einer Aktivität hat, nicht nur an der Einnahme von Drogen - eine Erkrankung, die als Anhedonie bezeichnet wird . Das kann eine Person auch dazu bringen, mehr Heroin zu schießen oder immer mehr Meth zu rauchen, weil sich sonst nichts mehr gut anfühlt.

Schließlich ist weniger Dopaminrezeptoren mit einer Zunahme der Impulsivität verbunden, was dazu führen kann, dass sich ein Süchtiger zunehmend rücksichtslos verhält, um ein hohes Niveau zu erreichen [Quelle: Butler Center ].

Nicht jedes Vergnügen macht süchtig

In einem Aufsatz der New York Times aus dem Jahr 2017 stellten zwei Psychologieprofessoren fest, dass lustvolle Aktivitäten zwar die Dopaminproduktion stimulieren, die freigesetzte Menge jedoch je nach Aktivität sehr unterschiedlich ist. Beim Spielen eines Videospiels wird so viel Dopamin freigesetzt wie beim Essen eines Stücks Pizza, während bei Verwendung eines Arzneimittels wie Meth zehnmal so viel freigesetzt wird. Sie zitierten eine im American Journal of Psychiatry veröffentlichte Studie, in der festgestellt wurde, dass höchstens 1 Prozent der Videospielspieler Suchtmerkmale aufweisen können [Quelle: Ferguson und Markey ].

So wie Dopamin eine Rolle bei der Drogenabhängigkeit spielt, kann es auch dazu beitragen, das Gehirn einer Person dazu zu bringen, sich auf andere Arten von riskantem Verhalten einzulassen, wie z. B. Glücksspiel , gefährliche Sportarten und promiskuitiver Sex. Und einige Leute scheinen von Natur aus dazu verdrahtet zu sein, solche Risiken einzugehen.

Der Grund dafür ist, dass Dopamin-produzierende Neuronen Strukturen aufweisen, die als Autorezeptoren bezeichnet werden und dazu beitragen, die Dopaminfreisetzung zu begrenzen, wenn diese Zellen stimuliert werden. In einer 2008 veröffentlichten Studie stellten der Forscher der Vanderbilt University, David Zald, und Kollegen fest, dass Menschen mit einer hohen Risikotoleranz tendenziell weniger dieser Autorezeptoren haben, während Menschen, die vor allem zurückschrecken, was gefährlich erscheinen könnte, tendenziell mehr haben. Das bedeutet, dass Risikoträger dazu neigen, größere Mengen an Dopamin in ihrem Gehirn freizusetzen.

"Je weniger verfügbare Dopamin-Autorezeptoren eine Person hat, desto weniger können sie regulieren, wie viel Dopamin freigesetzt wird, wenn diese Zellen beschäftigt sind", erklärte Zald in einer Pressemitteilung von Vanderbilt aus dem Jahr 2008 . "Aus diesem Grund führen Neuheiten und andere potenziell lohnende Erfahrungen, die normalerweise eine Dopaminfreisetzung induzieren, bei diesen Personen zu einer höheren Dopaminfreisetzung."

Ein hoher Dopaminspiegel kann das Risikoverhalten stimulieren . Eine Studie, die 2015 von Forschern des University College London veröffentlicht wurde, ergab, dass Probanden, deren Dopaminspiegel durch Medikamente erhöht wurde, häufiger riskante Optionen wählten, die potenzielle Gewinne in Experimenten beinhalteten, obwohl der gleiche Effekt nicht beobachtet wurde, wenn die riskanten Optionen potenzielle Verluste beinhalteten. Die Forscher stellten fest, dass ihre Arbeit einen Einfluss auf die Entscheidungsfindung und die Emotionen identifizierte, der sich von der etablierten Rolle von Dopamin beim Training des Belohnungssystems unterschied [Quelle: Rutledge, Skandali, Dayan und Dolan ].

Die Rolle von Dopamin bei der Vermeidung

Während Dopamin seit langem mit dem Verlangen nach Vergnügen in Verbindung gebracht wird, zeigen jüngste Arbeiten von Forschern der University of Maryland School of Medicine, dass es auch Tiere - und vermutlich Menschen - dazu veranlasst, unangenehme oder schmerzhafte Situationen und Reize zu vermeiden [Quelle: ScienceDaily ].

Anmerkung des Autors: Wie Dopamin wirkt

Dopamin war für mich ein faszinierendes Thema in der Forschung, weil es zu einem Schlagwort in der Populärkultur geworden ist. Ich denke, es ist ein Paradebeispiel dafür, wie wir uns an ein wissenschaftliches Konzept halten und es verwenden können, um unsere eigene Voreingenommenheit zu bestätigen, ohne es überhaupt wirklich zu verstehen.

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