Dopamin, oft als "Glückshormon" bezeichnet, ist ein vielseitiger und wichtiger Neurotransmitter im menschlichen Körper. Es ist bekannt, dass es bei Aktivitäten ausgeschüttet wird, die glücklich machen, wie z. B. Bewegung und Sport, Hobbys, Musik, soziale Interaktion, sexuelle Aktivität, Nahrungsaufnahme usw. Darüber hinaus setzt eine Rückkopplung ein, die dazu motiviert, genau die Dinge zu wiederholen, die durch die Dopaminausschüttung glücklich gemacht haben. So wird die Motivation gesteigert und die Aufmerksamkeit auf Ziele gelenkt, die mit einem guten Gefühl verbunden sind. Obwohl Dopamin, wie in den vorigen Abschnitten beschrieben, vor allem als „Belohnungs“-Neurotransmitter bekannt ist, hat es an unterschiedlichen Stellen innerhalb seiner vier hauptsächlichen Wirkorte verschiedene, teils gänzlich andere Funktionen.
Dopamin: Ein Neurotransmitter mit vielfältigen Funktionen
Dopamin dient im Gehirn der Kommunikation der Nervenzellen untereinander, ist also ein Nervenbotenstoff (Neurotransmitter). In bestimmten „Schaltkreisen“ vermittelt er dabei positive Gefühlserlebnisse („Belohnungseffekt“), weswegen er - so wie auch Serotonin - als Glückshormon gilt. Im Vergleich zu Serotonin bewirkt Dopamin aber eher eine längerfristige Motivationssteigerung und Antriebsförderung.
Der zu den Monoaminen zählende, strukturchemisch dem Noradrenalin ähnliche Neurotransmitter wird aus den Aminosäuren L-Tyrosin (bzw. dessen Vorstufe L-Phenylalanin) in dopaminergen Nervenzellen über die Zw.stufe (welche noch die Blut-Hirn-Schranke durchquert und deshalb als Medikament wirkungsvoll verabreicht werden kann) synthetisiert - ein weiterer Schritt führt in noradrenergen Neuronen zum Botenstoff Noradrenalin. 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. Für Dopamin kennt man fünf versch. Typen von Bindungsstellen (als D1-D5-Rezeptoren bez.). Spez. die älteren Neuroleptika (klass. Antipsychotika) üben ihre Wirkung durch Blockade hauptsächlich von D2-Rezeptoren aus - die atypischen Antipsychotika blockieren oft ebenfalls D2-Rezeptoren (manche auch andere Dopaminrezeptoren), zudem den 5-HT2A-Rezeptor.
Dopamin-Systeme im Gehirn
Dopamin-Systeme sind neuronale Verbindungen, in denen Dopamin, einer der wichtigsten Neurotransmitter für Motivation und Abhängigkeit, in verschiedenen Bereichen des Gehirns wirkt, um wichtige Informationen wie exekutives Denken, Wiedererkennung, Belohnungs- und Lustgefühle sowie willkürliche motorische Bewegungen zu vermitteln.
Die meisten dopaminergen Neurone sind Projektionsneurone, deren lange und weitverzweigte Fortsätzen mehr als hunderttausend Synapsen ausbilden und dadurch zeitgleich ganze Zellgruppen in vielen unterschiedlichen Hirnregionen beeinflussen können. Daher haben sie sehr starken Einfluss auf neuronale Prozesse und Verhalten. Humane Dopamin-Neuronen der Substantia nigra sollen über eine Million Synapsen bilden und eine Axon-Gesamtlänge von mehr als 4 m haben können und dementsprechend mehrere Jahr benötigen, um auszuwachsen.
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Es wurde eine kaskadenartige Spirale von Projektionen zwischen VTA/Substantia nigra und Nucleus accumbens/Striatum beschrieben. Die dopaminergen Neurone der Substantia Nigra pars compacta „überfluten“ mit ihrem dichten Netzwerk die Zielregionen im dorsalen Striatum mit Dopamin. Im Striatum bilden dopaminerge Fasern alle 4 μm en passant Synapsen.
Die vier Hauptsignalsysteme des Dopamins
Obwohl Dopamin, wie in den vorigen Abschnitten beschrieben, vor allem als „Belohnungs“-Neurotransmitter bekannt ist, hat es an unterschiedlichen Stellen innerhalb seiner vier hauptsächlichen Wirkorte verschiedene, teils gänzlich andere Funktionen. Diese vier Systeme werden im Folgenden behandelt.
Mesolimbisches System: Dieser Weg ist stark an dem bekanntesten Funktionsprinzip von Dopamin beteiligt: Vergnügen und Belohnung. Dieses System beginnt im ventralen tegmentalen Bereich (VTA). Das VTA bedeckt einen Teil des Mittelhirns und projiziert dopaminerge Aktionspotentiale auf einen anderen Bereich des Gehirns, der als Nucleus Accumbens (NAc) bezeichnet wird. Hier im NAc vermittelt Dopamin in erster Linie Gefühle der Freude und Belohnung. Die Stimulation des NAc ist wichtig für die Aufrechterhaltung unserer täglichen Aktivität. Eine Überstimulation kann jedoch zu einem intensiven Verlangen, auch „Craving“, nach dem Zustand führen, das den NAc stimuliert.
Der mesolimbische Pfad wird manchmal auch als Belohnungspfad bezeichnet, da er bei Susbtanz- und Verhltensabhängigkeiten eine wichtige Rolle spielt. Von Substanzen wie Alkohol, Nikotin, (Meth)Amphetamin, Kokain, Heroin usw. wird angenommen, dass sie einen Dopaminschub in dem mesolimbischen System verursachen, der einen euphorischen Effekt hervorruft. Wenn der Konsum chronifiziert, gleicht das Gehirn diese Dopaminschwankungen aus, indem es die Anzahl der verfügbaren Dopaminrezeptoren verringert, sodass ein Süchtiger immer mehr einer Substanz benötigt, um dasselbe Gefühl zu erzeugen.
Mesokortikales System: Wie im mesolimbischen System stammen dopaminerge Projektionen innerhalb des mesokortikalen Systems aus dem VTA. Vom VTA aus wandern Aktionspotentiale in Gebiete des präfrontalen Kortex (PFC). Der PFC ist stark an der Wahrnehmung, dem Arbeitsgedächtnis und der Entscheidungsfindung beteiligt. Die Einnahme bestimmter Substanzen (welche teilweise auch als Medikamente verschrieben werden können) kann die Freisetzung von Dopamin im mesokortikalen System hochregulieren, was wiederum die Wahrnehmung und Aktivität im PFC erhöht. Obwohl dieser Anstieg des Dopamins im mesokortikalen System die Wahrnehmung unterstützen kann, kann er unbeabsichtigte Nebenwirkungen im mesolimbischen System (siehe obiger Abschnitt „Mesolimbisches Dopaminsystem“) bewirken. Das mesokortikale System ist dem Bereich der aktiven Gehirnleistungen zugeordnet, wie Kurzzeitgedächtnis und Entscheidungsfindung.
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Nigrostriatales System: Dieses System ist an der motorischen Planung beteiligt. Wie der Name schon sagt, beginnen die Dopaminprojektionen in der Substantia nigra und gehen zum Caudate und Putamen, Teilen der Basalganglien. Dopaminerge Neuronen im Nigrostriatalsystem stimulieren eine gezielte Bewegung. Eine verringerte Anzahl von Dopamin-Neuronen in diesem System ist ein Hauptaspekt der Beeinträchtigung der Motorik. Darüber hinaus stören D2-Antagonisten wie Antipsychotika der ersten Generation das Nigrostriatalsystem und können extrapyramidale Symptome verursachen.
Tuberoinfundibuläres System: Die Dopamin-Neuronen in diesem System haben ihren Ursprung in den bogenförmigen und periventrikulären Kernen des Hypothalamus und projizieren in die infundibuläre Region des Hypothalamus, insbesondere in die mittlere Eminenz. In diesem System wird Dopamin in den Portalkreislauf freigesetzt, der diese Region mit der Hypophyse verbindet. Prolaktin ist ein von der Hypophyse ausgeschiedenes Protein, das die Milchproduktion ermöglicht und wichtige Funktionen im Stoffwechsel, in der sexuellen Befriedigung (gegen die Erregungswirkung von Dopamin) und im Immunsystem hat. Die Blockierung der D2-Rezeptoren, wie sie bei Antipsychotika üblich ist, verhindert die Hemmfunktion von Dopamin und erhöht so den Prolaktinspiegel im Blut.
Im inzertohypothalamischen Dopaminsystem finden sich die dopaminergen Neuronen im Hypothalamus in den katecholaminergen Arealen A13 und A14. Diese senden ihre dopaminergen Signale an die Hypothalamuskerne (PVN) und den medialen präoptischen Bereich. Eine systemische Gabe von Dopamin-Agonisten durch Mikroinjektion in den paraventrikulären Nukleus des Hypothalamus (PVN) bewirkt bei männlichen Ratten mittels Dopamin-D2-Rezeptor-Aktivierung eine Peniserektion. Bei Mikroinjektion in den medialen präoptischen Bereich erleichtern sie das Kopulationsverhalten.
Dopamin und das limbische System
Das limbische System ist für lebens- und arterhaltende Aufgaben verantwortlich und steuert vor allem angeborenes und erworbenes Verhalten. Es ist Ursprungsort der Triebe (Sexualtrieb, Essverhalten) und der Motivation und Emotion. Das limbische System ist auch eng mit dem Riechzentrum gekoppelt. Diese Verbindung wird bei der Beeinflussung des Essverlangens bei leckeren Gerüchen sehr deutlich, aber auch bei zwischenmenschlichen Kontakten entscheidet sie über Sympathie und Antipathie. Die Aussage „Ich kann dich nicht riechen“ basiert auf genau dieser Verbindung zwischen Riechzentrum und limbischem System. Auch die Wahl des Partners wird nicht über die visuellen Wahrnehmungen gesteuert, sondern über den Geruchssinn. Innerhalb weniger Sekundenbruchteile entscheidet das Gehirn aufgrund des Geruchs, ob zwei Menschen sich sympathisch finden oder nicht. Weiter ziehen dopaminerge Neurone vom Mittelhirn ins limbische System (u. a. zum im basalen Frontalhirn gelegenen orbitofrontalen Kortex); ihre Überaktivität (bzw. Überempfindlichkeit der im limbischen System gelegenen Dopaminbindungsstellen) wird mit der Pos.symptomatik der Schizophrenie in Verbindung gebracht, was man nicht zuletzt aus der antipsychotischen Wirkung der best. Dopaminrezeptoren blockierenden Neuroleptika ableitet.
Dopamin-Agonisten und -Antagonisten
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. Psychopharmakol. relevante Dopaminantagonisten sind lediglich die erwähnten Antipsychotika.
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Dopaminmangel und -Überschuss
Ein Dopaminmangel kann zu ernsthaften Problemen führen: Besonders auffällig ist das bei der Parkinson-Krankheit, bei der Nervenzellen im Gehirn absterben, die Dopamin produzieren. Die Folge: Bewegungen werden steif und langsam, Zittern tritt auf, und auch die Stimmung kann stark leiden. Aber auch bei Depressionen oder Antriebslosigkeit spielt ein niedriger Dopaminspiegel eine Rolle. Dopaminmangel, z.B. durch blockierte Dopaminrezeptoren im tuberoinfundibulären System, erhöht folglich die Prolaktin-Ausschüttung aus der Hypophyse, der 2. großer Einfluss auf den Schlaf. Prolaktin ist ein Regulator der emotionalen Stressreaktion. Erhöhte Prolaktinwerte (z.B.
Umgekehrt kann ein Überschuss an Dopamin mit bestimmten psychischen Krankheiten wie Schizophrenie zusammenhängen: Menschen mit zu viel Dopamin erleben manchmal Halluzinationen oder denken sehr sprunghaft. Erhöhte Dopaminspiegel im Gehirn lösen eine übersteigerte Wahrnehmung bis hin zu Halluzinationen und Wahnvorstellungen aus. Auf körperlicher Ebene kommt es bei einem Dopaminüberschuss zu Symptomen wie Herzrasen, Durchfall und weiteren Zeichen der körperlichen Übererregung kommen.
Dopamin und Sucht
Tatsächlich ist Dopamin eng mit dem Thema Sucht verbunden! Immer wenn wir etwas tun, das sich gut anfühlt (zum Beispiel Schokolade essen, Computerspiele spielen oder Social-Media-Likes bekommen), wird Dopamin ausgeschüttet. Das Gehirn merkt sich diesen angenehmen Effekt und will ihn wiederhaben. Bei bestimmten Substanzen - wie Drogen oder beim exzessiven Spielen - wird der Dopaminausstoß so stark aktiviert, dass das Gehirn sich daran gewöhnt. So entsteht Sucht: Man will immer wieder das schöne Gefühl, das durch den Dopamin-Kick ausgelöst wird.
Bestimmte Drogen wie Kokain gelten als sogenannte Dopamin-Wiederaufnahmehemmer - sie können die Wiederaufnahme von ausgeschüttetem Dopamin in seine Ursprungszelle unterbinden, was zu einer verstärkten Wirkung des Glückhormons Dopamin führt. Das Gehirn verbindet den Drogenkonsum somit mit einem Belohnungseffekt, wodurch sich primär die Suchtwirkung von Kokain und anderen Drogen erklären lässt. Nach übermäßigem Drogenkonsum ergeben sich oft auch klinische Bilder einer Psychose.
Beeinflussung des Dopaminspiegels
Unser Lebensstil hat großen Einfluss darauf, wie viel Dopamin unser Körper produziert. Bewegung (vor allem Ausdauersport wie Joggen oder Radfahren), gesunde Ernährung, ausreichend Schlaf und positive soziale Kontakte können den Dopaminspiegel erhöhen. Auch kleine Ziele setzen und sich über Erfolge freuen hilft!
Ernährung und Dopamin
Dopamin wird im Nervensystem und im Nebennierenmark unter anderem aus den Aminosäuren Phenylalanin und Tyrosin gebildet. Doch ob es einen Effekt hat, phenylalaninhaltige Lebensmittel wie Fleisch, Nüsse oder Hülsenfrüchte zu sich zu nehmen, um den Dopaminspiegel zu steigern, darüber gibt es noch keine stichhaltigen wissenschaftlichen Erkenntnisse.
Schlaf und Dopamin
Schlafmangel kann das Dopaminsystem durcheinanderbringen. Umgekehrt ist davon auszugehen, dass ausreichend Schlaf sich positiv auf das Dopaminsystem auswirken kann: „Ausreichend Schlaf ist sehr wichtig für den Körper und das Gehirn insgesamt - er kann vermutlich auch helfen, den Dopaminhaushalt zu stabilisieren.“
Dopamin in der Medizin
Manche Medikamente beeinflussen gezielt das Dopaminsystem, zum Beispiel bei Parkinson oder Depressionen. Dopamin spielt bei verschiedenen Krankheiten eine wichtige Rolle. Bei Morbus Parkinson sterben die Dopamin-produzierenden Nervenzellen im Gehirn ab, wodurch Bewegungen schwerer fallen. Auch bei Suchterkrankungen - egal ob es um Drogen, Glücksspiel oder digitale Medien geht - ist das Dopamin-System beteiligt. Bei Depressionen und Schizophrenie finden Forscher ebenfalls Veränderungen im Dopaminhaushalt.
Bei der medizinischen Therapie der Parkinson-Erkrankung und des Restless-Legs-Syndroms erfolgt die Gabe von Levodopa (L-Dopa). Dieses kann, im Gegensatz zu Dopamin selbst, die Blut-Hirn-Schranke übertreten und wird anschließend im Gehirn in die aktive Form umgewandelt.
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