Die Dopamin-Synapse spielt eine zentrale Rolle im menschlichen Gehirn. Sie ist nicht nur für Glücksgefühle verantwortlich, sondern auch für Motivation, Lernen und die Steuerung von Bewegungen. Dieser Artikel beleuchtet die Funktionsweise der Dopamin-Synapse, erklärt die beteiligten Prozesse und zeigt, wie Dopamin unser Verhalten beeinflusst.
Was ist eine Synapse?
Eine Synapse ist der Verbindungsbereich zwischen zwei Zellen, meist Nervenzellen. Ihre Funktion ist das Übertragen von chemischen oder elektrischen Signalen von einer Nervenzelle zu ihrer Nachbarzelle. Synapsen sind Verbindungsstellen zwischen zwei Zellen, die Informationen (Reize/Erregungen) weiterleiten. Innerhalb jeder Nervenzelle werden die Reize dann als elektrische Signale weitergeleitet. Obwohl Synapsen grundsätzlich ähnlich aufgebaut sind, gibt es verschiedene Synapsentypen.
Arten von Synapsen
Generell lassen sie sich in chemische und elektrische Synapsen einteilen.
- Elektrische Synapsen: Hier wird das Aktionspotential direkt in elektrischer Form an die nächste Nervenzelle weitergeleitet, ohne einen Neurotransmitter als Botenstoff zu verwenden. Elektrische Synapsen kommen in unserem Körper eher selten vor. Du findest sie dort, wo eine schnelle Erregungsleitung wichtig ist.
- Chemische Synapsen: Bei einer chemischen Synapse findet die Übertragung durch in Vesikel verpackte chemische Stoffe, die sogenannten Neurotransmitter, statt. Chemische Synapsen kommen in unserem Körper viel häufiger vor.
Aufbau einer chemischen Synapse
Eine chemische Synapse besteht aus drei Hauptbereichen:
- Präsynaptische Membran: Sie befindet sich am Axonende eines Neurons, genauer gesagt am synaptischen Endknöpfchen. Im Endknöpfchen sind Vesikel vorhanden, die mit Neurotransmittern gefüllt sind. Von der Präsynapse geht das weitergeleitete Signal aus.
- Synaptischer Spalt: Dies ist der kleine Zwischenraum zwischen den beiden kommunizierenden Neuronen. Durch diesen Spalt diffundieren die Neurotransmitter der präsynaptischen Membran und können sich an die Rezeptoren der postsynaptischen Membran binden.
- Postsynaptische Membran: Sie gehört zum Dendriten der nachfolgenden Nervenzelle. Die Postsynapse ist die Nachbarzelle, die das Signal empfängt.
Dopamin: Der Schlüsselbotenstoff
Dopamin ist ein Neurotransmitter, der im Gehirn eine Vielzahl von Funktionen erfüllt. Es wird aus den Aminosäuren L-Tyrosin (bzw. dessen Vorstufe L-Phenylalanin) in dopaminergen Nervenzellen synthetisiert. Dopamin wird nicht umsonst auch „Glückshormon” genannt, denn es wird normalerweise ausgeschüttet, wenn du auf irgendeine Art und Weise belohnt wirst. Dinge, die dich glücklich machen, wie z. B. Sport, dein Lieblingshobby, Musik, soziale Interaktion, sexuelle Aktivität usw., beeinflussen die Ausschüttung des Hormons und Neurotransmitters im Gehirn.
Lesen Sie auch: Überblick zur Dopamin-Erhöhung bei Parkinson
Dopamin und das Belohnungssystem
Dopamin ist vor allem für seine Rolle im Belohnungssystem bekannt. Dieses System ist ein Netzwerk von Nervenzellen, das unser Verhalten beeinflusst, indem es angenehme Erfahrungen mit einem 'Glücksgefühl' belohnt. Immer wenn du eine lohnende Erfahrung machst - essbares Eis, ein spannendes Spiel, ein Erfolg im Studium - wird Dopamin ausgeschüttet.
Dopamin als Motivationsbotenstoff
Dopamin sorgt aber auch dafür, dass wir uns auf Ziele konzentrieren, aktiv werden und durchhalten. Dopamin wirkt wie ein Antriebsmotor für unser Gehirn: Es 'belohnt' uns, wenn wir etwas Neues schaffen oder ein Ziel erreichen. Dieses positive Gefühl macht Lust, weiterzulernen oder eine Aufgabe noch einmal zu versuchen. Deshalb spricht man auch vom Dopamin als 'Motivationsbotenstoff'.
Dopamin und Lernen
Die Signalwege des Dopamins verstärken synaptische Verbindungen genau dann, wenn eine Aktion oder Information mit einer positiven Erfahrung gekoppelt ist. Das Gehirn merkt sich, was sich lohnt - und formt für erfolgreiche Verhaltensweisen neuronale Netzwerke aus. Studien zeigen, dass Menschen mit optimalen Dopaminspiegeln lernfreudiger, kreativer und ausdauernder sind. Zu wenig Dopamin senkt dagegen die Aufnahmefähigkeit und Lust am Lernen, während ein Überschuss störend wirken kann.
Ablauf an der Dopamin-Synapse
Der Ablauf an einer Dopamin-Synapse ist ein komplexer Prozess, der mehrere Schritte umfasst:
Aktionspotential erreicht das Endknöpfchen: Wenn ein Aktionspotential das Endknöpfchen der Präsynapse erreicht, führt dies zu einer Spannungsänderung.
Lesen Sie auch: Parkinson-Krankheit und Dopamin
Calcium-Einstrom: Daraufhin öffnen sich spannungsgesteuerte Calciumkanäle, und $\ce{Ca^{2+}}$-Ionen strömen in das Endknöpfchen ein, was die Membran depolarisiert. Der Anstieg der Calciumionenkonzentration löst die Verschmelzung der Vesikel (Bläschen) mit der Membran aus.
Freisetzung von Dopamin: Die Neurotransmitter, in diesem Fall Dopamin, werden in den synaptischen Spalt freigesetzt.
Bindung an Rezeptoren: Die Dopaminmoleküle diffundieren durch den synaptischen Spalt zur postsynaptischen Membran, wo sie an für sie spezifische Rezeptoren (Andockstellen) binden.
Ionenkanäle öffnen sich: Die Bindung von Dopamin an die Rezeptoren führt dazu, dass sich Ionenkanäle öffnen. Die Kanäle sind also nicht spannungsgesteuert, sondern ligandengesteuert. Das bedeutet: Die Ionenkanäle öffnen sich, sobald ein Transmitter (= Ligand) an den entsprechenden Rezeptor gebunden hat.
Postsynaptisches Potential: Dieser Ein- und Ausstrom von Ionen hat eine positive oder negative Veränderung der Spannung zur Folge (= postsynaptisches Potential). Die Erregung / Hemmung findet solange statt, wie die Neurotransmitter an den Rezeptoren gebunden sind.
Lesen Sie auch: Der Einfluss von Alkohol auf Dopamin bei Parkinson
Beendigung des Signals: Um das Signal zu beenden, wird Dopamin aus dem synaptischen Spalt entfernt. Dies geschieht auf verschiedene Weisen:
- Wiederaufnahme: Dopamin kann von der präsynaptischen Zelle wieder aufgenommen und erneut verwendet werden.
- Abbau: Dopamin kann im synaptischen Spalt abgebaut werden. Das in den Spalt ausgeschüttete Dopamin wird bereits dort (in wohl eher geringem Maße) durch das Enzym COMT (Catecholamin-O-Methyltransferase) zerlegt, zu einem größeren Teil durch Carrierproteine (Dopamintransporter) in die präsynaptische Zelle zurücktransportiert; dort wird es teils wieder zur baldigen Ausschüttung in die Vesikel eingelagert, teils durch das (intrazellulär lokalisierte) Enzym MAO = Monoaminooxidase abgebaut.
Recycling von Dopamin: Dort werden aus Cholin und Acetat erneut Acetylcholin synthetisiert und in Vesikel verpackt, um für die Weiterleitung eines neuen Potenzials bereit zu sein. Während dieser Zeit kann auf kein neues Aktionspotenzial reagiert werden.
Dopaminmangel und seine Folgen
Ein Dopaminmangel kann verschiedene Ursachen haben, wie z.B. eine Störung der Dopaminrezeptoren oder eine Unterversorgung mit Vitaminen sowie Stoffen wie Tyrosin, die als Vorstufe für das Hormon fungieren. Ein Dopaminmangel kann dich aber langfristig gesehen nicht nur unglücklich machen, er kann auch verantwortlich für eine erhöhte Müdigkeit bis hin zu Konzentrationsschwierigkeiten und Gedächtnislücken sein.
Krankheiten im Zusammenhang mit Dopamin
Dopamin spielt bei verschiedenen Krankheiten eine wichtige Rolle:
- Morbus Parkinson: Bei Morbus Parkinson sterben die Dopamin-produzierenden Nervenzellen im Gehirn ab, wodurch Bewegungen schwerer fallen.
- Sucht: Auch bei Suchterkrankungen - egal ob es um Drogen, Glücksspiel oder digitale Medien geht - ist das Dopamin-System beteiligt.
- Depression und Schizophrenie: Bei Depressionen und Schizophrenie finden Forscher ebenfalls Veränderungen im Dopaminhaushalt.
Möglichkeiten zur Erhöhung des Dopaminlevels
Es gibt verschiedene Möglichkeiten, den Dopaminlevel auf natürliche Weise zu erhöhen:
- Ziele stecken und Erfolge feiern: Tu, was du tun willst! Klingt simpel, ist aber der natürlichste Weg, deinen Spiegel wieder zu erhöhen. Stecke dir kleine Zwischenziele auf deinem Weg zum Ziel ab und belohne dich so auch schon für die kleinen Erfolge.
- Die richtige Ernährung: Besonders Lebensmittel, die viel Omega-3-Fettsäuren enthalten, sind wichtig für deine Dopaminproduktion. Omega-3-Fettsäuren sind unter anderem für die Funktion und Struktur des Gehirns verantwortlich. Omega-3-Fettsäuren sind vor allem in Fisch wie Lachs und Makrele zu finden, aber auch Leinsamen und Algenöl enthalten viel Omega 3.
- Bewegung: Bewegung (vor allem Ausdauersport wie Joggen oder Radfahren) kann den Dopaminspiegel erhöhen.
- Ausreichend Schlaf: Ausreichend Schlaf ist wichtig für die Dopaminproduktion.
- Positive soziale Kontakte: Positive soziale Kontakte können den Dopaminspiegel erhöhen.
Medikamente und Dopamin
Medikamente haben interessante Möglichkeiten, durch ihre Wirkung in die Tätigkeit der Synapse einzugreifen. Einige Medikamente beeinflussen gezielt das Dopaminsystem, zum Beispiel bei Parkinson oder Depressionen.
Dopamin-Agonisten und -Antagonisten
- Dopamin-Agonisten: Dopamin-agonistisch (d. h. die Übertragung an dopaminergen Synapsen verstärkend) wirken u. a. der Dopaminpräkursor L-Dopa, die die Dopaminwiederaufnahme hemmenden Substanzen Kokain und Methylphenidat (z. B. Ritalin®), Amphetamin und Methamphetamin (hauptsächlich wohl durch Förderung der präsynaptischen Ausschüttung), MAO-Hemmer (spez. die nicht selektiv die Unterform MAO-A blockierenden Substanzen) sowie diverse D2-Rezeptoren stimulierende Substanzen, die zur Behandlung der Parkinson-Krankheit und beim Restless-Legs-Syndrom eingesetzt werden.
- Dopamin-Antagonisten: Psychopharmakol. relevante Dopaminantagonisten sind lediglich die erwähnten Antipsychotika.
Dopamin im gesellschaftlichen Kontext
Dopamin ist heute omnipräsent - nicht nur in der Neurologie, sondern auch im gesellschaftlichen Diskurs. Es wird oft als reines „Glückshormon“ verkauft, doch das ist ein Missverständnis: Dopamin steht weniger für das Gefühl an sich, sondern für die Steuerung von Motivation, Zielerreichung und zielgerichtetem Handeln. Ein weiterer Irrtum: Mehr Dopamin ist nicht automatisch besser. Das Gleichgewicht zählt - zu viel oder zu wenig können krank machen oder destruktive Verhaltensweisen befeuern.