Drogenkonsum, ein Phänomen, das seit Jahrtausenden in der menschlichen Geschichte verankert ist, hat weitreichende Auswirkungen auf das Gehirn. Von der kurzfristigen Euphorie bis zu langfristigen Schäden können psychoaktive Substanzen die neuronale Struktur und Funktion tiefgreifend verändern. Dieser Artikel untersucht die komplexen Mechanismen, durch die verschiedene Drogen das Gehirn beeinflussen, und beleuchtet die spezifischen Bereiche, die besonders anfällig für Schädigungen sind.
Das Belohnungssystem und Dopamin
Unser Gehirn ist darauf ausgelegt, uns für Verhaltensweisen zu belohnen, die unser Überleben und die Fortpflanzung sichern. Dieses Belohnungssystem, das durch den Neurotransmitter Dopamin vermittelt wird, spielt eine zentrale Rolle bei der Entstehung von Sucht. Drogen aktivieren dieses System auf eine Weise, die natürliche Belohnungen wie Essen oder Sex bei Weitem übertrifft.
Amphetamine: Leistungssteigerung mit Risiken
Amphetamine, wie Speed oder Crystal Meth, sind leistungssteigernde Drogen, die eine starke Entleerung der Dopaminspeicher bewirken und gleichzeitig die Wiederaufnahme von Dopamin in die Nervenendigungen unterdrücken. Dies führt zu einem Zustand erhöhter Wachheit, gesteigerter Laune und vermehrten Tatendrang. Die starke Stimulation kann jedoch den Dopaminhaushalt nachhaltig stören und Nervenzellen zerstören.
Kokain: Euphorie und Abhängigkeit
Kokain hemmt die Wiederaufnahme der Neurotransmitter Noradrenalin, Dopamin und Serotonin und verlängert so deren Aufenthalt im synaptischen Spalt. Die Verhaltens- und Persönlichkeitsveränderungen lassen sich größtenteils dem Einfluss der Droge auf Systeme zuschreiben, die Signale durch Dopamin übermittelt bekommen. Die euphorischen Effekte von Kokain entfalten sich insbesondere im limbischen System, insbesondere im Nucleus accumbens septi, dem Mandelkernkomplex und dem präfrontalen Cortex.
Cannabis: THC und seine Auswirkungen
THC, der psychoaktive Hauptbestandteil von Cannabis, bindet sich an Cannabinoid-Rezeptoren auf unseren Nervenzellen und verändert die Kommunikation über das gesamte Gehirn. Es kann im Nucleus accumbens zu Zufriedenheit führen, in der Amygdala, die Angst und Emotionen regelt, aber auch zu Paranoia. THC mindert Schmerzen und Übelkeit, indem es Signale von sensorischen Nerven ans Gehirn verhindert.
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Neurotoxische Mechanismen: Wie Drogen das Gehirn schädigen
Die Forschung hat gezeigt, dass Drogenkonsum zu einer Reihe von neurotoxischen Prozessen führen kann, die Nervenzellen schädigen und zerstören.
Oxidativer Stress und freie Radikale
Amphetamine produzieren so genannte freie Radikale, reaktionsfreudige Moleküle, denen ein Elektron fehlt. Freie Radikale „stressen“ Zellen, indem sie ihnen Elektronen entreißen und die „Kraftwerke“ der Nervenzelle, die Mitochondrien, schädigen.
Apoptose: Programmierter Zelltod
Amphetamine können Nervenzellen in die Apoptose „treiben“, also übermäßig absterben lassen. Zwar kann das Gehirn Nervenzellen in begrenztem Maße neu bilden, es gibt aber Hinweise aus der Forschung, dass Amphetamine die Entstehung neuer Nervenzellen unterdrückt.
Glutamat-Exzitotoxizität
Amphetamine verursachen eine verstärkte Ausschüttung von Glutamat, was zu einer Überstimulation im Gehirn führen kann. Diese Überstimulation kann Nervenzellen schädigen.
Schädigung der Blut-Hirn-Schranke
Studien zufolge steht insbesondere der Konsum von Methamphetamin auch mit einer Schädigung der Blut-Hirn-Schranke in Zusammenhang. Die Blut-Hirn-Schranke besteht aus einem Wall dicht gepackter Zellen, die eine Barriere bilden, die nur besonders kleine Partikel durchdringen können. Wie genau die Blut-Hirn-Schranke geschädigt wird, ist noch nicht gänzlich geklärt, aber es gibt Hinweise darauf, dass die durch Methamphetamin ausgelöste erhöhte Körpertemperatur (Hyperthermie) und die direkte Schädigung der Endothelzellen der Blut-Hirn-Schranke beteiligt sind.
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Entzündungsreaktionen im Gehirn
Gelangen Amphetamine ins Gehirn, schlagen die Mikroglia Alarm und setzen weitere Abwehrmaßnahmen in Gang. Dabei werden unter anderem Zytokine freigesetzt, spezialisierte Proteine, die neben Krankheitserregern, auch körpereigenes Gewebe wie Nervenzellen schädigen können.
Organschäden und Ammoniak
Studien haben zeigen können, dass besonders Methamphetamin Organe wie die Leber oder die Nieren angreift. Normalerweise wird Ammoniak über die Leber und die Nieren verstoffwechselt und über den Urin ausgeschieden.
Betroffene Hirnbereiche: Gedächtnis, Bewegung und Entscheidungsfindung
Die durch Amphetamine hervorgerufenen Schäden betreffen vor allem Nervenzellen im Hippocampus, im Striatum und im präfrontalen Cortex. In der Folge werden eine Reihe von Prozessen ausgelöst, die Nervenschäden insbesondere in jenen Bereichen des Gehirns verursachen, die wichtig sind für das Gedächtnis, die Bewegungssteuerung und andere geistige Leistungen wie die Entscheidungsfindung oder die Impulskontrolle.
Hippocampus: Gedächtnis und Lernen
Der Hippocampus gilt als wichtige Schaltzentrale für die Gedächtnisbildung. Tierexperimente haben gezeigt, dass intensiver Cannabiskonsum im Jugendalter möglicherweise dauerhaft das Gehirn schädigen kann, indem er die Entwicklung des Hippocampus beeinträchtigt.
Striatum: Belohnung und Gewohnheitsbildung
Das Striatum wird in einen ventralen (nach vorne gerichteten) Teil und einen dorsalen (zum Rücken gerichteten) Teil unterschieden. Im ventralen Striatum ist auch der Nucleus accumbens lokalisiert, der als das „Lustzentrum“ im Gehirn gilt. Bei zunehmender Abhängigkeit wandert die Aktivierung vom ventralen Striatum in das dorsale Striatum, was damit im Zusammenhang stehen könnte, dass sich auch das Verhalten von Suchtkranken in Bezug auf Drogen im Verlauf ändert.
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Präfrontaler Cortex: Kognitive Kontrolle und Entscheidungsfindung
Der präfrontale Cortex interagiert intensiv mit den Netzwerken des dopaminergen mesolimbischen Systems. Bei Personen, die zu Abhängigkeit neigen, kann der präfrontale Cortex von vornherein eine Dysfunktion aufweisen. Durch den anhaltenden Substanzkonsum wird dies noch verstärkt. Die kognitive Kontrolle nimmt dann ab.
Die Rolle von Lernprozessen und Gedächtnis
Drogen „kapern“ einen Lernmechanismus und verstärken alle Verhaltensweisen, die mit der Droge verknüpft sind. Das ist entscheidend für die Sucht. Das Gehirn verbindet das durch Dopamin ausgelöste Hochgefühl mit der Einnahme von Drogen. Diese tief eingeprägten Gedächtnisspuren sind ein wichtiger Grund für die hohe Rückfallrate nach einer Therapie von Süchtigen.
Sucht als Krankheit: Veränderungen im Gehirn
Wer an einer Suchterkrankung leidet, dessen Gehirn hat sich verändert. Auf dem Weg zur Sucht sind mehrere Schritte besonders bedeutsam. Zunächst kommt es zu einer Gewöhnung an das durch die Substanzen ausgelöste Gefühl der Leichtigkeit und Euphorie. Diese Gewöhnung wird im Fachjargon als Habituation bezeichnet. Gleichzeitig wird der Suchtkranke immer sensibler für Reize, die mit der Aufnahme des Suchtstoffes in Verbindung stehen, zum Beispiel der Anblick eines Bierglases. Da gleichzeitig eine Toleranzentwicklung einsetzt, reicht dem Suchtkranken die letztmalige Dosis nicht mehr aus, um das gleiche Gefühl zu entwickeln - und er muss immer mehr konsumieren.
Therapie und Rehabilitation: Neue Wege aus der Sucht
Umkehren lassen sich die Mechanismen der Sucht kaum. „Das Gehirn hat keine Löschfunktion“, gibt Falk Kiefer zu Bedenken. „Aber man kann neue Dinge lernen, die im Alltag nach und nach mehr Platz einnehmen und das vorher Gelernte in den Hintergrund rücken lassen.“ Zusammen mit seiner Kollegin Sabine Vollstädt-Klein forscht er an Ansätzen, wie das in der Suchttherapie immer besser gelingen könnte.