Das Verlangen nach einem Stück Kuchen oder die Erleichterung nach dem Sport - Sehnsucht, Verlangen und Befriedigung motivieren uns zum Handeln. Das Gehirn ist ständig auf der Suche nach Belohnungen, ein Mechanismus, der bereits 1954 von amerikanischen Wissenschaftlern entdeckt wurde. Verantwortlich dafür ist das mesocortikolimbische Belohnungssystem, ein komplexes Netzwerk aus Hirnarealen und Neuronen.
Das mesocortikolimbische Belohnungssystem
Das Belohnungssystem funktioniert wie ein Schaltkreis. In der Großhirnrinde entsteht ein Verlangen. Wird diesem nachgegeben, werden Signale an das limbische System, den Hippocampus und schließlich zurück an die Großhirnrinde gesendet, um zu bestätigen, dass der Befehl ausgeführt wurde. Dopamin spielt hierbei eine Schlüsselrolle. Es erzeugt Verlangen und Belohnungserwartung und dient somit als wichtiger Motivator.
Das Belohnungssystem im Gehirn verändert sich im Laufe des Lebens, besonders deutlich in der Pubertät und im Alter. Eine Studie von Jessica R. Cohen von der University of California in Los Angeles zeigte, dass Jugendliche in der Pubertät besonders viel Dopamin in ihrem Striatum ausschütten, wenn sie riskante Handlungen erfolgreich abschließen. Dies motiviert sie, ähnliche Situationen erneut zu suchen, was das risikobetonte Verhalten von Teenagern erklärt. Die hohe Dopaminausschüttung wird auf den massiven Umbau des Gehirns in der Pubertät zurückgeführt, der einige Kontrollmechanismen vorübergehend außer Kraft setzt, während andere noch nicht vollständig aufgebaut sind.
Auch im Alter verändert sich die Reaktion des Gehirns auf Dopamin. Studien von Jean-Claude Dreher vom französischen Institute des Sciences Cognitives in Bron und Karen Berman vom amerikanischen National Institute of Mental Health in Bethesda zeigten, dass ältere Teilnehmer zwar ähnlich viel Dopamin ausschütteten wie jüngere, ihr Gehirn jedoch weniger intensiv darauf reagierte. Besonders der präfrontale Cortex zeigte unterschiedliche Reaktionen. Bei jüngeren Probanden nahm die Aktivität in diesem Bereich mit steigender Dopaminausschüttung zu, während bei älteren der gegenteilige Effekt beobachtet wurde: Je höher der Dopaminspiegel, desto weniger aktiv war der präfrontale Cortex.
Die Rolle von Dopamin beim Lernen
Der Neurotransmitter Dopamin spielt eine wichtige Rolle beim Lernen durch Verknüpfen. Der Neurophysiologe Wolfram Schultz von der Universität Cambridge untersuchte diesen Zusammenhang genauer. Er beobachtete unter anderem Affen, die bei der Wahl bestimmter Bilder Belohnungen erhielten, bei anderen nicht. Die dopaminergen Neuronen in ihrem Mittelhirn reagierten anfangs auf die Belohnung selbst. Später feuerten sie bereits, wenn der Affe das "richtige", Belohnung versprechende Bild wählte. Blieb die Belohnung aus oder kam zu spät, verstummten die entsprechenden Neuronen. Gab es eine unerwartete oder besonders üppige Belohnung, feuerten sie stärker als gewöhnlich. Die Nervenaktivität ist also ein Maß für die Abweichung von der Erwartung und ein gutes Instrument, um den Erfolg, etwa bei der Nahrungssuche, mit der Zeit zu maximieren.
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Verlangen, Belohnung und Motivation
Verlangen und die Aussicht auf Belohnung motivieren zum Handeln. Dafür sorgt das neuronale Belohnungssystem im Gehirn. Empfinden wir Freude oder Glück, wird das Denkorgan von Botenstoffen durchflutet. Die US-Forscher James Olds und Peter Milner entdeckten das Belohnungssystem bereits 1954 zufällig. Sie untersuchten das Verhalten von Laborratten, um neue Erkenntnisse über Lernprozesse zu gewinnen. Sie pflanzten den Ratten eine Elektrode ins Gehirn, die auf Knopfdruck leichte elektrische Ströme abgab. Als die Forscher bei einem Tier die Elektrode versehentlich in das falsche Areal stachen, kehrte die Ratte immer wieder an den Ort des Geschehens zurück, selbst noch am nächsten Tag. Anscheinend hoffte sie auf weitere Stromschläge. Weitere Experimente brachten die Gewissheit. Olds und Milner setzten ihre Versuchsratten in eine Skinner-Box, einen speziellen Käfig, der einen Hebel enthielt, den die Ratten selbständig betätigen konnten. Drückten sie ihn, so verpassten sie sich durch die eingepflanzte Elektrode selbst einen Stromschlag. Die Nager empfanden die elektrische Selbststimulation offenbar als angenehm und verstärkten das Verhalten, den Hebel immer wieder zu drücken, bis zur absoluten Erschöpfung. Selbst angebotenes Futter ließen sie links liegen.
In den folgenden Jahren erstellten die Forscher mit Hilfe zahlreicher Tests eine detaillierte Karte des Belohnungssystems im Gehirn. Es besteht aus einer Reihe von Arealen und Nervenverbindungen. Hauptakteur im System ist der "Glücksbotenstoff" Dopamin, weshalb Wissenschaftler auch vom mesocortikolimbischen dopaminergen Belohnungssystem sprechen.
Ein Auslöser von außen, wie der Anblick oder der Duft eines Stückchens Schokotorte, lässt das limbische System reagieren. Es generiert einen Drang, den die Großhirnrinde als bewusstes Verlangen erfasst. Sie gibt dem Körper daraufhin die Anweisung, dieses Verlangen zu stillen. Ist der erste Happen im Mund und später der Magen gefüllt, treten das Tegmentum und die Substantia nigra im ventralen Teil des Mittelhirns in Aktion. Die Neuronen projizieren zum Striatum und zum limbischen System, etwa zum Nucleus accumbens, in dem das Glücksgefühl entsteht, und zur Amygdala, die Erregung verarbeitet, und schütten dort Dopamin aus. Außerdem gelangt der Botenstoff in den Hippocampus. Hier fließen die Informationen verschiedener sensorischer Systeme zusammen, werden verarbeitet und an den Cortex zurückgesandt. Der Hippocampus ist daher wichtig für das Gedächtnis und das Lernen. So kommt es, dass ein Kleinkind, nachdem es das erste Mal Schokolade genascht hat, immer wieder nach einer süßen Leckerei verlangt, während es Bitteres oder Saures meidet.
Lange Zeit gingen Wissenschaftler davon aus, dass die Ausschüttung des Dopamins den Lustgewinn verursachen würde. Tiere und Menschen würden demnach zu Handlungen angetrieben, weil Dopamin ihnen ein Hochgefühl beschert, nach dem sie immer wieder verlangen. Studien des Neurologen Kent Berridge von der University of Michigan brachten diese Theorie jedoch 1996 ins Wanken. Berridge zerstörte bei Laborratten Nervenverbindungen nahe dem lateralen Hypothalamus, wodurch Verbindungen zwischen dopaminergen Mittelhirnneuronen zum Striatum und zum Nucleus accumbens unterbrochen wurden, was zu einer verminderten Dopaminkonzentration in diesen Arealen führte. Als Folge darauf hörten die Ratten auf zu fressen. Legte der Forscher ihnen aber einen Bissen auf die Zunge, reagierten sie wie normale Nager und verzehrten die Nahrung. Berridge folgert daraus, dass die Tiere die Nahrung zwar mögen, aber kein Verlangen mehr danach haben. Ihnen fehlt schlicht die Motivation, nach Futter zu suchen. Tests mit gesunden Ratten verstärken diesen Eindruck noch: Wurden bei ihnen die dopaminergen Axonen im lateralen Hypothalamus gereizt, entwickelten die Tiere ein intensives Verlangen nach Futter, ohne dass dabei ihr Lustgewinn zunahm.
Dieses Verhalten erinnert an das Verhalten von Süchtigen, da zahlreiche Drogen direkt oder indirekt auf die Ausschüttung von Dopamin einwirken. Anders als die Hirnforschung lange vermutete, ist für das Hochgefühl nicht das Dopamin verantwortlich, sondern körpereigene Opiate, Endorphine, sowie andere Botenstoffe wie Oxytocin. Dopamin ist vielmehr der Neurotransmitter der Belohnungserwartung. Es ist nicht die leckere Speise selbst, die uns den Dopamin-Kick verpasst, sondern der Anblick des genüsslich kauenden Gegenübers, der das Dopaminsystem ankurbelt und ein tiefes Verlangen generiert. Gibt man diesem nach, reagiert das mesocortikolimbische System immer dann, wenn wir eine Belohnung erwarten. Es geht also nicht um die Freude des Essens selbst, sondern um die Antizipation dessen, was Freude bereiten könnte.
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Glückshormone: Serotonin, Dopamin, Endorphine und Oxytocin
Glückshormone sind chemische Botenstoffe in unserem Gehirn, die unser Wohlbefinden maßgeblich beeinflussen. Diese Hormone, darunter Serotonin, Dopamin, Endorphine und Oxytocin, spielen eine zentrale Rolle in der Regulierung unserer Stimmung, Motivation und sozialen Bindungen.
Serotonin
Serotonin ist eines der bekanntesten Glückshormone und spielt eine zentrale Rolle in der Regulierung unserer Stimmung, unseres Schlaf-Wach-Rhythmus und unserer Appetitkontrolle. Niedrige Serotoninspiegel werden oft mit Depressionen und Angststörungen in Verbindung gebracht. Serotonin unterstützt auch die soziale Interaktion und ist ein Schlüsselspieler in einem komplexen Netzwerk von Prozessen, die unsere psychische Gesundheit aufrechterhalten.
Dopamin
Dopamin ist stark in die Prozesse involviert, die unsere Motivation und unser Verhalten steuern. Es wird in Momenten freigesetzt, in denen wir eine Belohnung erwarten oder erhalten, sei es durch Essen, soziale Interaktionen oder das Erreichen eines Ziels. Dieses Hormon verstärkt das Gefühl der Zufriedenheit, das wir erleben, wenn wir eine Aufgabe erfolgreich abgeschlossen haben, und motiviert uns, ähnliche Verhaltensweisen in der Zukunft zu wiederholen. Ein gesunder Dopaminspiegel führt dazu, dass wir uns energiegeladen und motiviert fühlen, während ein niedriger Dopaminspiegel zu einem Mangel an Motivation führen kann. Dopamin ist auch stark mit Suchtverhalten verbunden, da eine übermäßige Stimulierung des Belohnungssystems des Gehirns durch bestimmte Verhaltensweisen oder Substanzen zu Abhängigkeiten führen kann.
Endorphine
Endorphine sind körpereigene Chemikalien, die als natürliche Schmerzmittel wirken. Sie werden insbesondere in Situationen freigesetzt, die unser Wohlbefinden gefährden könnten, wie zum Beispiel bei körperlicher Anstrengung, Stress oder Verletzungen. Ein klassisches Beispiel für die Wirkung von Endorphinen ist das sogenannte „Runner’s High“, das viele nach intensiver körperlicher Betätigung erleben.
Oxytocin
Oxytocin wird oft als „Bindungshormon“ bezeichnet, da es eine Schlüsselrolle bei der Entwicklung und Aufrechterhaltung von engen zwischenmenschlichen Beziehungen spielt. Oxytocin wird freigesetzt, wenn wir körperliche Nähe zu anderen Menschen erleben, sei es durch Umarmungen, Küsse oder andere Formen von Zärtlichkeit. Es unterstützt die Eltern-Kind-Bindung und fördert soziale Interaktionen im Allgemeinen.
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Die Balance der Glückshormone
Die Balance der Glückshormone ist entscheidend für unser emotionales und körperliches Wohlbefinden. Unsere Lebensgewohnheiten haben einen direkten Einfluss auf die Produktion und Regulation der Glückshormone.
- Ernährung: Eine ausgewogene Ernährung mit Nährstoffen wie Tryptophan (in Nüssen, Samen und Bananen) kann die Produktion von Serotonin unterstützen.
- Bewegung: Regelmäßige körperliche Aktivität steigert die Produktion von Endorphinen und Dopamin.
- Schlaf: Ausreichender und qualitativ hochwertiger Schlaf ist für die Regulation der Glückshormone unerlässlich.
- Achtsamkeit und Meditation: Praktiken wie Meditation und Achtsamkeitstraining haben positive Effekte auf die Hormonproduktion, insbesondere auf Serotonin und Endorphine.
- Soziale Interaktionen: Der Kontakt zu anderen Menschen fördert die Freisetzung von Oxytocin.
Manchmal reicht eine gesunde Lebensweise allein nicht aus, um ein hormonelles Gleichgewicht aufrechtzuerhalten, insbesondere wenn eine Person unter chronischem Stress, Depressionen oder anderen psychischen Erkrankungen leidet. Eine Therapie kann helfen, die Hormonbalance wiederherzustellen.
Dopamin und Sucht
Drogen wirken durch unterschiedliche Mechanismen und auf verschiedene Rezeptoren im Gehirn. Gemein ist aber allen, dass sie das Belohnungssystem mithilfe des Botenstoffs Dopamin aktivieren, und das deutlich stärker, als alle natürlichen Belohnungen, die wir kennen. Amphetamine beispielsweise setzen bei Versuchstieren zehnmal mehr Dopamin frei als Nahrungsaufnahme oder Sex. Das Gehirn merkt sich, welche Stoffe zu einer besonderen Belohnung geführt haben. Das Verlangen nach den belohnenden Substanzen wird dadurch stärker, komplexe neuronale Anpassungsprozesse setzen ein und diese Adaptation verändert das Gehirn nachhaltig.
Der präfrontale Cortex interagiert intensiv mit diesen Netzwerken. Bei Personen, die zu Abhängigkeit neigen, kann der präfrontale Cortex von vornherein eine Dysfunktion aufweisen, die durch den anhaltenden Substanzkonsum noch verstärkt wird. Die kognitive Kontrolle nimmt dann ab. Das mesolimbische System kann durch Bottom-Up-Prozesse den präfrontalen Cortex sozusagen "kidnappen".
In bildgebenden Studien lässt sich beobachten, dass bei zunehmender Abhängigkeit die Aktivierung vom ventralen Striatum in das dorsale Striatum wandert. Dieser Shift von ventral nach dorsal könnte damit im Zusammenhang stehen, dass sich auch das Verhalten von Suchtkranken in Bezug auf Drogen im Verlauf ändert. Während die Abhängigen anfangs noch freiwillig und zum Vergnügen konsumieren, verlieren sie zunehmend die Kontrolle über ihr Verhalten und sehen sich immer stärker gezwungen, Drogen zu nehmen.
Dopamin-Moderation bei ADHS
Dopamin wird durch eine Vielzahl von Regelmechanismen moderiert. Für ADHS dürften die wichtigsten Mechanismen die Dopamin-(Wieder)Aufnahme durch den DAT, der Dopamin-Efflux in den extrazellulären Raum und die Regulation der Dopaminsynthese und -ausschüttung durch den D2-Autorezeptor sein.
Dopamin-Autorezeptoren
Extrazelluläres Dopamin dockt an präsynaptische D2-Autorezeptoren an. Im Ergebnis hemmen D2-Rezeptor-Agonisten in vivo die Dopaminausschüttung und Dopaminsignalisierung, während D2-Rezeptor-Antagonisten diese verstärken. Selektive D2-Antagonisten erhöhen das extrazelluläre DA im mPFC deshalb nicht messbar, weil dieses durch NET umgehend wiederaufgenommen wird.
Dopamin-(Wieder)Aufnahme durch den DAT
Die Dopamin-(Wieder)Aufnahme durch den DAT ist der wichtigste Mechanismus zur Regulation und Beendigung der Dopamin-Signalübertragung im Gehirn. Eine fehlregulierte DAT-Funktion steht mit verschiedenen neurologischen und psychiatrischen Störungen in Verbindung, darunter ADHS, Schizophrenie, Parkinson-Krankheit und Drogenabhängigkeit.
Der Nucleus accumbens: Das Belohnungszentrum
Der Nucleus accumbens, eine kleine aber bedeutende Struktur im Gehirn, ist bekannt als das "Belohnungszentrum" des Körpers. Er spielt eine entscheidende Rolle bei der Verarbeitung von Vergnügen und Motivation und dient als wichtige Verknüpfungsstelle zwischen den Basalganglien und dem Limbischen System.
In funktioneller Hinsicht kann man den Nucleus accumbens als eine Art Bindeglied zwischen dem Limbischen System und den Basalganglien betrachten. Er spielt eine wichtige Rolle bei der Entstehung sowie Aufrechterhaltung von Motivation zu gewissen Tätigkeiten und Verhaltensweisen. Dies geschieht hauptsächlich über das aus dem Ventralen tegmentalen Areal ankommende Dopamin, welches über die ansässigen D2-Rezeptoren eine positive Verstärkerfunktion ausübt. Erlebte Momente von Glück und Freude sorgen somit für einen motorischen Antrieb und für ein bestimmtes Verhalten.
Bezüglich des klinischen Kontexts steht der Nucleus accumbens vor allem wegen seiner Beteiligung bei Suchterkrankungen im Vordergrund. Auf die Psyche einwirkende Substanzen aktivieren nämlich direkt oder indirekt die dopaminergen Neurone des mesolimbischen Systems, vor allem diejenigen im Nucleus accumbens. Das Resultat: Es kommt nach Konsum zu einer Aktivierung des Belohnungssystems mit entsprechender Euphorie und Wohlbefinden. Daraus folgt wiederum eine Verhaltensverstärkung und es entsteht der Wunsch nach mehr.
Dopamin im Alltag erhöhen
Um das eigene Dopamin zu erhöhen, gibt es vielerlei Möglichkeiten:
- Abbau von chronischem Stress
- Ausreichend Schlaf
- Praktizieren von Entspannung (Meditation und Yoga)
- Regelmäßige Bewegung
- Ausreichendes Verzehren von Proteinen
- Genießen von Musik
- Sonne tanken
Diese Tipps sind in Maßen anzuwenden und garantieren keine Steigerung an Dopamin. Dopamin kann auch als Arzneimittel in Apotheken gekauft werden, allerdings ist es rezeptpflichtig.