Der Nucleus accumbens, auch bekannt als das "Belohnungszentrum" des Gehirns, ist eine kleine, aber bedeutende Struktur im ventralen Striatum, einem Bereich des Vorderhirns. Er spielt eine entscheidende Rolle bei der Verarbeitung von Vergnügen, Motivation und Lernprozessen. Dieser Artikel beleuchtet die vielfältigen Funktionen des Nucleus accumbens, seine Verbindungen zu anderen Hirnregionen und seine Bedeutung für unser Verhalten, insbesondere im Zusammenhang mit Sucht.
Einführung in den Nucleus Accumbens
Der Nucleus accumbens ("anliegender Kern") ist eine etwa daumennagelgroße Ansammlung von Hirnzellen. Er dient als wichtige Verknüpfungsstelle zwischen den Basalganglien und dem limbischen System. Diese Kernregion befindet sich im unteren Vorderhirn und liegt hier am vorderen Ende von Nucleus caudatus und Putamen, mit denen er zusammen das Striatum ausbildet. Seine Neurone sind über Nervenfasern mit vielen anderen Regionen des Gehirns verbunden.
Die Rolle des Nucleus Accumbens im Belohnungssystem
Der Nucleus accumbens ist ein zentraler Bestandteil des Belohnungssystems im Gehirn. Dieses System ist dafür verantwortlich, uns zu motivieren, bestimmte Verhaltensweisen zu wiederholen, die für unser Überleben und Wohlergehen wichtig sind. Essen, Trinken und Fortpflanzung sind nur einige Beispiele für Tätigkeiten, die das Belohnungssystem aktivieren.
Dopamin als Schlüsselbotenstoff
Das Belohnungssystem wird von Zellen im ventralen Tegmentum (VTA), einer Struktur im Mittelhirn, mit dem Botenstoff Dopamin stimuliert. Das VTA zeichnet sich dadurch aus, dass es Dopamin produziert und damit über Nervenfasern mit dem Nucleus accumbens kommuniziert. Dementsprechend weisen die hier liegenden Kerne Dopaminrezeptoren auf, vor allem vom Typ 2. Diese Nerven verlaufen im medialen Vorderhornbündel ("Fasciculus medialis telencephali") und stellen somit erregende, dopaminerge Zuflüsse dar. Hat der Botenstoff an den Rezeptor des Nucleus accumbens angedockt, sendet dieser Erregungspotenziale an andere Gehirnstrukturen, welche dann Zufriedenheit und Freude auslösen. Aktiviert wird das Belohnungssystem durch alle möglichen Reize: Ein Drei-Gänge-Menü beim Italiener, ein heißes Date oder Sex verursachen zum Beispiel ein Glücksgefühl, aber auch Sport oder das Lächeln des eigenen Babys. Auf diese Weise werden wir angespornt, bestimmte Dinge ständig zu wiederholen.
Funktionelle Verbindung zwischen limbischem System und Basalganglien
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.
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Balance im Belohnungssystem
Das Belohnungssystem funktioniert im Allgemeinen folgendermaßen: Eine Tätigkeit oder ein Erlebnis, wie zum Beispiel Essen, Sport, Geschlechtsverkehr oder ein Erfolgserlebnis, aktivieren das VTA. Hier wird dadurch Dopamin ausgeschüttet, welches über Nervenfasern zum Nucleus accumbens gelangt und dessen Aktivität steigert. Die zweite Wirkung besteht darin, dass der Nucleus accumbens (ebenfalls hemmend über GABA) wieder auf das VTA zurück projiziert, damit durch eine negative Rückkopplung keine überschießende Wirkung zustande kommt. Eine Balance in diesem Belohnungssystem ist essentiell wichtig für eine stabile Persönlichkeit sowie für rationale Handlungsweisen.
Der Nucleus Accumbens und Sucht
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.
Wie Drogen das Belohnungssystem kapern
Drogen greifen auf unterschiedliche Weise in die komplexen Mechanismen des Lustzentrums ein. Kokain zum Beispiel hemmt direkt ein Dopamintransportersystem und führt so zu gesteigerten Transmitterspiegel im synaptischen Spalt. Am Ende haben alle Drogen stets denselben Effekt: Die Zellen im Nucleus accumbens, die Dopamin-Rezeptoren auf ihrer Oberfläche haben, werden stärker und länger aktiviert - und das Gehirn signalisiert: Belohnung. Weil Drogen unser Lustzentrum auf diese Art und Weise bis zu zehn Mal intensiver stimulieren als etwa Essen, sind sie ein mächtiger Motivator.
Im Allgemeinen aktivieren Drogen über diverse Wege die Dopamin-Rezeptoren im Nucleus accumbens. Dies geschieht dabei allerdings stärker und länger, als es natürlicherweise der Fall wäre. Zum Teil kann die Wirkung bis zu zehn Mal stärker sein als zum Beispiel die Freisetzung bei der Nahrungsaufnahme. Die Droge Kokain hemmt beispielsweise direkt ein Transportsystem für den Botenstoff Dopamin. Das führt dazu, dass Dopamin in den kleinen Spalträumen zwischen zwei Synapsen länger als üblich verweilt.
Die zerstörerische Spirale der Sucht
Die Sucht hat auch auf neuronaler Ebene einen hohen Preis. Der Rest des Gehirns ordnet sich dem veränderten Belohnungssystem unter und der Abhängige beschäftigt sich nur noch damit, wie er die nächste Dosis seiner Droge beschafft. Freunde, Familie, Karriere treten in den Hintergrund. Gleichzeitig stellt sich ein fataler Nebeneffekt ein: Die Dosis muss häufig weiter erhöht werden, um denselben Effekt zu erzielen. Der Grund: Das Belohnungssystem stumpft ab und muss mit immer größeren Mengen der jeweiligen Substanz wieder wachgerüttelt werden. Der Abhängige gerät in eine zerstörerische Spirale, die ihn wie in einem Strudel hinabzieht.
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Die enge Verknüpfung von Drogen und Belohnungssystem lässt sich auch mit bildgebenden Verfahren zeigen: Im Hirnscanner leuchtet bei einem Kokainabhängigen der Nucleus accumbens schon auf, wenn ihm seine Droge nur angeboten wird. Oder wenn er ein Video sieht, in dem jemand Kokain zu sich nimmt.
Sucht als Hirnkrankheit
„Abhängigkeit ist eine Hirnkrankheit“, formuliert es Alan Leshner, langjähriger Chef des staatlichen Instituts für Drogenmissbrauch in den USA. Inzwischen wissen Forscher, dass der Nucleus accumbens nicht die einzige Hirnregion ist, die bei Sucht eine Rolle spielt: Die Amygdala ist wichtig für die emotionale Färbung der Erinnerung, der Hippocampus dafür, dass überhaupt eine Erinnerung abgelegt wird. Auch in diesen Regionen zeigen Drogenabhängige Veränderungen. Das erklärt, warum sie auch nach Jahren, in denen sie „clean“ waren, bei Stress oder durch eine einfache Erinnerung rückfällig werden können.
Nicht nur Drogen machen süchtig
Drogen sind aber bei weitem nicht die einzigen Suchterreger. Zwanghafte Glücksspieler, denen Bilder eines einarmigen Banditen gezeigt werden, zeigen dieselbe Aktivierung im Nucleus accumbens. Und auch Arbeit, Sport, Computerspiele und das Internet haben Suchtpotential. Denn was im Gehirn eine Belohnung auslösen kann, birgt stets auch die Gefahr, abhängig zu machen. Das ist die fatale Nebenwirkung der Motivation: Eigentlich ist sie lebenswichtig. Doch wenn der Mensch lernt, das Motivationszentrum immer stärker zu stimulieren, kann er abhängig werden - mit langfristigen Folgen für das ganze Gehirn.
Weitere Funktionen und Verbindungen des Nucleus Accumbens
Der Nucleus accumbens ist nicht nur für die Verarbeitung von Belohnungen und Suchtverhalten verantwortlich. Er spielt auch eine Rolle bei anderen wichtigen Funktionen, wie z.B.:
- Umsetzung von emotionalen Informationen in motorische Handlungen: Der Nucleus accumbens spielt eine zentrale Rolle bei der Umsetzung von emotionalen Informationen in motorische Handlungen.
- Motivation: Der Nucleus accumbens wird benötigt, um physische oder kognitive Kosten bei der Verfolgung der Belohnung zu überwinden oder um aversive Reize zu vermeiden.
- Lernen: Neues Lernen und das Lösen komplexer Aufgaben führen zur Aktivierung des Nucleus accumbens. Die Belohnung beim Lernen unterstützt die Motivation, neue Informationen aufzunehmen und Wissen zu erweitern.
- Soziale Interaktionen: Soziale Interaktionen, wie das Knüpfen und Pflegen von Bindungen, führen ebenfalls zu einer Dopaminausschüttung im Nucleus accumbens und verstärken somit positive soziale Verhaltensweisen.
- Risikoverhalten: Risikoaktivitäten wie Glücksspiel, Extremsportarten oder das Eingehen sozialer oder finanzieller Risiken können ebenfalls eine Dopaminfreisetzung bewirken.
- Sexuelle Aktivität: Sexuelle Aktivitäten und sexuelle Erregung gehen ebenfalls mit einer Aktivierung des Nucleus accumbens einher, wobei die Ausschüttung von Dopamin zum Gefühl von Freude und Befriedigung beiträgt.
- Kulturelle Aktivitäten: Der Genuss von Musik, Kunst oder anderen kulturellen Aktivitäten kann auch zu einer Dopaminfreisetzung im Nucleus accumbens führen. Menschen erleben oft Freude und Erfüllung beim Hören von Lieblingsmusik oder beim Erleben ästhetischer Eindrücke.
Verbindungen zu anderen Hirnregionen
Der Nucleus accumbens ist eng mit anderen Hirnregionen verbunden, die an der Verarbeitung von Emotionen, Motivation und Verhalten beteiligt sind. Dazu gehören:
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- Präfrontaler Cortex (PFC): Der PFC moduliert dopaminerge und cholinerge Neuronen in verschiedenen Hirnregionen, die die Aktivität des Nucleus accumbens und anderer limbischer Gehirnareale regulieren. Der mediale Bereich des PFC (mPFC) moduliert dopaminerge und cholinerge Neuronen im Hirnstamm, im basalen Vorderhirn und im Septum, die an den Nucleus accumbens sowie die Amygdala und Hippocampus im limbischen System senden und beeinflusst damit deren Aktivität.
- Amygdala: Die Amygdala ist wichtig für die emotionale Färbung der Erinnerung und sendet emotionale Informationen an den Nucleus accumbens.
- Hippocampus: Der Hippocampus ist wichtig für die Speicherung von Erinnerungen und sendet Kontextinformationen an den Nucleus accumbens. Es besteht eine Interaktion zwischen dem Hippocampus, dem PFC und dem Nucleus accumbens, bei der das jeweilige Aktivitätsverhältnis die Aktivität des Nucleus accumbens reguliert.
- Ventrales Tegmentales Areal (VTA): Das VTA ist die Hauptquelle für Dopamin, das an den Nucleus accumbens gesendet wird.
Störungen im Zusammenhang mit dem Nucleus Accumbens
Neben Suchterkrankungen kann der Nucleus accumbens auch bei anderen psychiatrischen Erkrankungen involviert sein. Ein Ungleichgewicht in der Aktivität des Nucleus accumbens kann zu verschiedenen Störungen führen, wie z.B.:
- Depression: Eine verminderte Aktivität im Nucleus accumbens kann zu einem Verlust von Interesse und Freude an Aktivitäten führen, was ein Kernsymptom der Depression ist.
- Angststörungen: Eine übermäßige Aktivität im Nucleus accumbens kann zu erhöhter Angst und Furcht führen.
- Schizophrenie: Der Nucleus accumbens spielt eine Rolle bei den Positivsymptomen der Schizophrenie, wie z.B. Halluzinationen und Wahnvorstellungen.