GABA und seine vielfältige Funktion im Gehirn: Von Schlafstörungen bis zur Hirnentwicklung

Gamma-Aminobuttersäure, kurz GABA, ist ein Begriff, der im Internet und den sozialen Medien viel diskutiert wird. Sie gehört zu den wichtigsten Neurotransmittern im zentralen Nervensystem, also im Gehirn und Rückenmark von Menschen und anderen Säugetieren. GABA spielt eine entscheidende Rolle im zentralen Nervensystem und wirkt als einer der wichtigsten hemmenden Neurotransmitter im Gehirn. GABA ist eine Aminosäure und ein bedeutender Neurotransmitter im zentralen Nervensystem. Der Neurotransmitter wirkt hauptsächlich hemmend auf die Nervenzellen und reduziert ihre Erregbarkeit. Die Aminosäure wird im Gehirn aus der Aminosäure Glutamat synthetisiert, und zwar durch das Enzym Glutamat-Decarboxylase (GAD).

Die Rolle von Neurotransmittern und GABA im Körper

Neurotransmitter sind biochemische Botenstoffe, die Signale von Nervenzellen auf andere Zellen übertragen. Sie spielen eine entscheidende Rolle bei der Kommunikation im Gehirn und im übrigen Körper. Sie beeinflussen viele körperliche und geistige Vorgänge wie etwa Atmung oder Stimmung und Verhalten.

GABA hat eine hemmende Funktion. Das heißt: Wenn sich der Botenstoff über spezielle Andockstellen (GABA-Rezeptoren) an eine Nervenzelle bindet, wird sie darin gebremst, auf Reize zu reagieren oder diese weiterzugeben. GABA hat auch einen Gegenspieler: Der Neurotransmitter Glutamat wirkt erregend und unterstützt die Weiterleitung von Nervenimpulsen. „Alles was im Gehirn passiert, ist ein genau abgestimmtes Ping-Pong-Spiel zwischen Erregung und Bremsung. Hemmende Einflüsse müssen vielleicht sogar überwiegen, da sie vor einer übermäßigen Aktivität der Nervenzellen schützen. Das ist wichtig, denn zu viel Erregung im Gehirn kann zu sogenannten Erregungskrisen führen und zum Beispiel epileptische Krampfanfälle auslösen“, erklärt Prof. Dr.

GABA und seine Auswirkungen auf Angst, Schlaf und Stress

GABA wirkt beispielsweise im sogenannten Mandelkern - also dem Bereich des Gehirns, der unsere Emotionen verarbeitet - an der Regulation von Angst- und Stressreaktionen mit. Im Schlafzentrum des Gehirns wiederum beeinflusst der Botenstoff unter anderem den Schlaf-Wach-Rhythmus. Deswegen wird immer wieder diskutiert, ob und welche Rolle GABA bei Beschwerden wie Ängsten, Schlafstörungen oder Stress spielen könnte. Tatsächlich konnten Untersuchungen zeigen, dass Menschen mit Schlafstörungen sowie Erkrankungen wie Angststörungen, Epilepsie oder Depressionen einen niedrigen GABA-Spiegel aufweisen. „Hier ist allerdings nicht klar, ob wirklich der niedrige GABA-Spiegel die Erkrankungen auslöst oder ob er eher als Folge davon auftritt“, so Erbguth. Zudem sind für die Regulierung von Stimmung, Verhalten und kognitiven Prozessen neben GABA und Glutamat auch andere Botenstoffe wie Serotonin und Dopamin wichtig.

GAMMA-Aminobuttersäure ist in der Medizin von großem Interesse, weil es eine Rolle bei verschiedenen neurologischen und psychiatrischen Störungen spielt, darunter Epilepsie, Angststörungen, Schlafstörungen und bestimmte Bewegungsstörungen (wie etwa Parkinson). Medikamente, die die GABA-Aktivität erhöhen (wie Benzodiazepine), werden häufig zur Behandlung dieser Zustände verwendet. Die Gamma-Aminobuttersäure spielt eine wichtige Rolle im zentralen Nervensystem und hat verschiedene gesundheitliche Vorteile. Aus diesem Grund werden auch Nahrungsergänzungsprodukte in Form von Pulvern und Kapseln verkauft, die hohe Mengen des Neurotransmitters beinhalten.

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GABA bei Stress und Angst

Die Aminosäure hat eine beruhigende Wirkung auf das Gehirn, was dazu beitragen kann, Stress und Angst zu reduzieren. Sie hilft, die neuronale Aktivität zu dämpfen und eine entspannende Wirkung zu erzielen. Bei Angst und Depression soll GABA ein angegriffenes Nervenkostüm stärken und zu innerer Ruhe verhelfen. Entsprechende Nahrungsergänzungsmittel gelten als große Hoffnung für Gestresste und Vielbeschäftigte.

GABA und Schlaf

Es fördert die Entspannung und kann die Einschlafphasen verkürzen. Einige Schlafmittel und Beruhigungsmittel als Kapsel oder Pulver wirken, indem sie die GABA-Rezeptoren im Gehirn beeinflussen.

GABA bei Epilepsie und Krampfanfällen

GABA spielt eine wichtige Rolle bei der Kontrolle der neuronalen Erregbarkeit und kann dazu beitragen, Krampfanfälle zu verhindern.

GABA-Mangel und Schlafstörungen: Neue Erkenntnisse aus der Forschung

US-Forscher haben erstmals neurochemische Abweichungen im Gehirn von Patienten mit primärer Insomnie festgestellt: Bei Schlafstörungen sind die Werte des hemmenden Neurotransmitters GABA niedriger als im Durchschnitt. Je geringer die Werte, umso ausgeprägter sind dabei die Symptome. So wurde bislang bei Insomnie-Patienten festgestellt, dass die Kortisolwerte abends im Blut erhöht sind und dass die nächtliche EEG- und Stoffwechselaktivität verstärkt ist. Schlafforscher führen dies meist auf ein Ungleichgewicht zwischen hemmenden und erregenden Einflüssen zurück.

Für ihre Untersuchung hatten Forscher um Dr. John W. Winkelmann aus Boston aus über 2000 Insomniepatienten solche ausgewählt, die schon seit mindestens sechs Monaten über Schlaflosigkeit klagten, in der Regel weniger als 6,5 Stunden pro Nacht schliefen und mindestens 45 Minuten zum Einschlafen benötigten oder nachts länger als 45 Minuten wach lagen. Entscheidend war zudem, dass sie keine weiteren psychischen Störungen oder Erkrankungen hatten. Winkelmann und Kollegen untersuchten 16 Insomnie-Patienten und ebenso viele Personen ohne Schlafstörungen mit Protonen-Magnetresonanzspektroskopie. Mit dem Verfahren lassen sich Konzentrationen organischer Substanzen in genau lokalisierten Körperarealen erfassen. Das Ergebnis: Die Insomnie-Patienten hatten im Schnitt etwa 30 Prozent weniger des Neurotransmitters im Gehirn. Dabei war der GABA-Gehalt umso niedriger, je schlechter die Schlafqualität war.

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Die Ergebnisse, so Winkelmann, stehen auch im Einklang mit der Wirkweise von Schlafmitteln wie Benzodiazepinen oder Barbituraten, die GABA-Rezeptoren modulieren. Benzodiazepine verstärken die GABA-Antwort selektiv da, wo sie schwach ausfällt. Sie wirken daher bevorzugt bei GABA-Mangel. Auffallend ist zudem, so die Studienautoren, dass auch bei depressiven Patienten ein GABA-Mangel registriert wurde, allerdings nur bei solchen mit Schlafmangel, nicht bei solchen mit Hypersomnie. Offenbar steuern GABA-erge Zellen im basalen Vorderhirn den Schlafbeginn, und dieser Mechanismus scheint bei Insomnie-Patienten gestört zu sein.

GABA in Lebensmitteln und Nahrungsergänzungsmitteln

GABA ist von Natur aus in geringen Mengen in einigen Lebensmitteln enthalten. Dazu gehören laut dem Bundesinstitut für Risikobewertung (BfR) zum Beispiel fermentierte Produkte wie Kimchi, Miso und Tempeh, pflanzliche Nahrungsmittel wie Tomaten, Keimlinge, Spinat, Brokkoli, Kohl, Blumenkohl, Rosenkohl, Süßkartoffeln sowie grüner, schwarzer und Oolong-Tee. Zudem gibt es Nahrungsergänzungsmittel mit GABA.

Die Frage der Wirksamkeit von GABA-Ergänzungsmitteln

„Die Theorie, dass man GABA über die Ernährung oder über Nahrungsergänzungsmittel zu sich nimmt und dadurch Angst oder Stress reduziert, ist als Idee durchaus zulässig“, erklärt Erbguth. „Allerdings fehlen dafür bislang eindeutige Beweise.“ Zum einen ist nicht ganz klar, ob GABA überhaupt in ausreichenden Mengen aus dem Blutkreislauf ins Gehirn übertritt. Denn der Neurotransmitter kann die sogenannte Blut-Hirn-Schranke nicht oder nur in geringen Mengen passieren. Zum anderen sind die Studien, die der Einnahme von GABA eine positive Wirkung bescheinigen, sehr fraglich, zum Beispiel, weil die Teilnehmerzahl zu gering ist oder weil die Studien nicht von unabhängigen Wissenschaftlern durchgeführt wurden. Da GABA diese Schranke nicht leicht überwinden kann, können die Wirkungen variieren.

Nun gibt es zwar eine Handvoll Studien, die angeblich positive Erfahrungen mit GABA bei Angst oder Stress belegen. Eine Gruppe von Wissenschaftlern hat diese Studien genauer unter die Lupe genommen. Dabei fiel auf: Stets hatte einer der Studienautoren Verbindungen zu einem Unternehmen, das Nahrungsergänzungsmittel produziert. Das muss nicht immer etwas über die Güte solcher Untersuchungen aussagen; irgendwie müssen diese schließlich finanziert werden. Nahrungsergänzungsmittel sind keine Medikamente und der Hersteller darf keine heilende Wirkung versprechen.

Mögliche Erklärungen für positive Erfahrungen

Wie sind diese positiven Erfahrungen zu erklären? Zwei mögliche Gründe sind denkbar: Erstens könnte es sich natürlich um einen reinen Placebo-Effekt handeln. Eine zweite mögliche Erklärung haben Forscher, die sich mit unserem Darm beschäftigen, kürzlich ins Spiel gebracht: Wir haben nicht nur im Gehirn, sondern auch im Darm GABA-Rezeptoren. Darm und Gehirn sind über den Vagusnerv eng miteinander verbunden und tauschen Informationen aus. Möglicherweise wirken GABA-Präparate auf die Psyche, auch ohne dass sie ins Gehirn gelangen - einfach indem sie im Darm an die entsprechenden Rezeptoren andocken.

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Einnahmeempfehlungen für GABA-Ergänzungsmittel

Die Einnahme von Ergänzungsmitteln als Kapseln, Tabletten oder Pulver mit Gamma-Aminobuttersäure als Inhalt kann je nach den individuellen Bedürfnissen und Zielen variieren.

  • Vor dem Schlafengehen: GABA kann helfen, die Entspannung zu fördern und den Übergang in den Schlaf zu erleichtern. Die tägliche Einnahme etwa 30 bis 60 Minuten vor dem Schlafengehen kann helfen, Schlaflosigkeit und unruhigen Schlaf zu bekämpfen.
  • Bei Stress oder Angst: Wenn GABA zur Reduktion von Stress oder Angst verwendet wird, kann es hilfreich sein, es in Situationen, in denen man typischerweise erhöhten Stress oder Angst empfindet, einzunehmen.
  • Dosierung: Die empfohlene Dosierung von GABA variiert, aber häufig werden Dosen zwischen 250 mg und 1000 mg pro Tag empfohlen. Es ist ratsam, mit einer niedrigeren Dosis zu beginnen und diese bei Bedarf zu erhöhen.
  • Konsultation mit einem Arzt: Es ist immer ratsam, vor der Einnahme von GABA oder anderen Nahrungsergänzungsmitteln mit diesem Inhalt einen Arzt zu konsultieren, besonders wenn man andere Medikamente einnimmt oder gesundheitliche Bedenken hat.

Wie lässt sich der GABA-Stoffwechsel beeinflussen?

Es gibt bereits Therapiemethoden, die am GABA-Stoffwechsel ansetzen - aber nicht durch GABA-haltige Ernährung oder mit Nahrungsergänzungsmitteln, sondern in Form von Arzneimitteln. „Medikamente wie Benzodiazepine können die Blut-Hirn-Schranke passieren, binden an die GABA-Rezeptoren und aktivieren diese, sodass das bereits vorhandene GABA im Gehirn besser wirkt“, erklärt Erbguth. Das kann zum Beispiel Angstgefühle reduzieren und schlaffördernd wirken. Einige Epilepsie-Medikamente zielen ebenso auf das GABA-System im Gehirn ab. Sie erhöhen den GABA-Spiegel, normalisieren das Gleichgewicht zwischen Erregung und Hemmung und können dadurch die für die Krankheit typischen Krampfanfälle verhindern.

In der Medizin kennt man eine Reihe von Medikamenten, die Einfluss auf den GABA-Spiegel nehmen. Ein Beispiel sind bestimmte Epilepsie-Medikamente: Sie aktivieren Enzyme (Eiweißstoffe), die an der Produktion des Botenstoffes beteiligt sind. Dadurch steigt der GABA-Spiegel im Gehirn, was Krampfanfällen vorbeugt. Doch warum geht man bei Medikamenten den indirekten Weg über Enzyme oder Bindungsstellen?

GABA und seine aktivierende Wirkung in der frühen Hirnentwicklung

Jena/Tübingen - Die Funktion des Neurotransmitters Gamma-Aminobuttersäure (GABA) im lebenden Organismus gemessen haben Wissenschaftler aus Jena und Tübingen. Sie belegen, dass der im erwachsenen Gehirn hemmend wirkende Botenstoff die unreifen Nervenzellen in der frühen Hirnentwicklung aktiviert. Auf Netzwerkebene wirke GABA jedoch von Beginn an hemmend und schütze so das sich entwickelnde Gehirn vor überschießender Spontanaktivität, berichtet die Arbeitsgruppe in Nature Communications.

Die Neurowissenschaftler waren sich bislang nicht einig: Ändert sich der Wirkungscharakter des Botenstoffes GABA mit der Reifung des Gehirns? Neben Erklärungsmodellen, warum und wie sich diese Wirkung umkehrt, gab es auch Zweifel, ob dem wirklich so ist, stammen die bisherigen Ergebnisse laut der Arbeitsgruppe doch überwiegend aus Messungen an Hirnschnitten. Anhand von Gewebeschnitten hatten sie bereits vor Jahrzehnten herausgefunden, dass GABA unreife Nervenzellen im sich entwickelnden Gehirn aktiviert. Im erwachsenen Hirn hingegen hemmt GABA die Nervenzellaktivität und moduliert auf diese Weise eine Vielzahl neuronaler Prozesse, das war schon länger bekannt.

Knut Kirmse und Knut Holthoff von der Klinik für Neurologie des Uniklinikums Jena konnten diese Zweifel jetzt nach eigenen Angaben ausräumen. Zusammen mit Wissenschaftlern der Universität Tübingen untersuchten sie mittels spezieller Kalzium-Bildgebungstechniken sowie elektrophysiologischer Messungen die Signalprozesse in der Sehrinde von drei bis vier Tage alten Mäusen. „Damit konnten wir erstmals die depolarisierende, also aktivierende Wirkung von GABA auf die unreifen Nervenzellen im intakten Organismus nachweisen“, erklärt Holthoff.

Dabei vereine der Neurotransmitter GABA zwei gegensätzliche Prinzipien: Aktivierung und Hemmung. „GABA depolarisiert zwar die Neuronen, ist aber nicht imstande Aktionspotentiale auszulösen. Auf diese Weise wird eine überbordende Netzwerkaktivität vermieden“, so der Neurobiologe. Diese Ergebnisse der Jenaer Neurowissenschaftler tragen zu einem besseren Verständnis der neurobiologischen Reifungsprozesse bei. Sie haben aber auch Bezug zu klinischen Fragestellungen.

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