Der komplexe Zusammenhang zwischen Synapsen, den Raphekernen und ihrer Funktion ist entscheidend für das Verständnis, wie Stress und verschiedene Neurotransmitter das Gehirn und den Körper beeinflussen. Stressreaktionen, die durch eine Vielzahl von Faktoren ausgelöst werden, können tiefgreifende Auswirkungen auf diese Systeme haben und möglicherweise zu Erkrankungen wie ADHS und Depressionen beitragen.
Stressreaktionen des Körpers
Der menschliche Körper reagiert auf Belastungssituationen mit einer komplexen Stressreaktion, die von mehreren miteinander verbundenen Systemen gesteuert wird. Zu den wichtigsten gehören:
- Zentralnervensystem (ZNS): Gehirn und Rückenmark, die sowohl endokrin (chemisch, langsam) als auch neural (elektrisch, schnell) Signale übertragen können.
- Hypothalamus-Hypophysen-Nebennierenrinden-Achse (HPA-Achse): Eine endokrine Achse, die eine Schlüsselrolle bei der Regulation von Stress spielt und bei ADHS häufig überaktiviert ist.
- Vegetatives Nervensystem (VNS): Ein neural gesteuertes System, das den Körper schnell auf Stressoren vorbereitet.
- Sympatho-Adrenomedulläre Achse (HSA-Achse): Beteiligt an der kurzfristigen Stressreaktion, insbesondere in Umgebungen mit sozialem Kontakt und Anregung.
Stress kann durch psychische Faktoren wie wahrgenommene Bedrohung oder Angst sowie durch physische Faktoren wie Infektionen, Gifte oder Verletzungen ausgelöst werden. Unkontrollierbarer Stress und das Gefühl, nicht dazuzugehören, sind besonders starke Stressoren. Die Amygdala, eine zentrale Instanz zur Bewertung von Stressoren, aktiviert die verschiedenen Stresssysteme.
Neuronale Kommunikation und Synapsen
Die neurale Informationsvermittlung erfolgt durch direkte Nervenverbindungen. Innerhalb der Nerven werden Informationen als elektrische Signale transportiert und an den Verbindungsstellen der Nerven, den Synapsen, durch Neurotransmitter verstärkt oder abgeschwächt (inhibiert).
Neurotransmitter-Systeme
Neurotransmitter sind Substanzen, die aus präsynaptischen Strukturen auf einen Nervenimpuls hin freigesetzt werden und mit Rezeptoren der postsynaptischen Membran reagieren. Im Gehirn ist die Situation komplizierter als im peripheren Nervensystem, da die Zahl der Neurotransmitter wesentlich größer ist und die Neurone, die bestimmte Neurotransmitter bilden, meist in vielen Regionen des Nervensystems lokalisiert sind.
Lesen Sie auch: Wie Alkohol die Signalübertragung im Gehirn beeinflusst
Die Begriffe cholinerge, noradrenerge, serotonerge, dopaminerge Neurone repräsentieren Komponenten von Neurotransmittersystemen, die meist in umschriebenen Regionen des Nervensystems lokalisiert sind. Die Lage der Neurotransmitter-produzierenden Neurone ist recht spezifisch, der Verlauf der Axone und deren Verbreitungsgebiet unterschiedlich, aber meist sehr komplex.
Wichtige Neurotransmitter und ihre Funktionen
- Acetylcholin: Spielt eine bedeutende Rolle für das vegetative Nervensystem und an der Schnittstelle zwischen motorischen Nerven und Skelettmuskulatur. Im Gehirn steuert es Aufmerksamkeit und die Erregbarkeit des Gehirns während des Schlaf- und Wachrhythmus'.
- Noradrenalin: Das zentrale noradrenerge System ist möglicherweise an der Regulation des zerebralen Blutstromes beteiligt und könnte ein Bestandteil des aufsteigenden aktivierenden retikulären Systems (ARAS) darstellen.
- Dopamin: Vier Dopaminsysteme sind im Gehirn aktiv: Eines ist für die Steuerung von Bewegungsabläufen wichtig, ein zweites für den Hormonhaushalt. Nummer drei und vier, zuständig für Motivations- und Lernprozesse, kommen aus dem Mittelhirn im Hirnstamm.
- Serotonin: Beeinflusst unter anderem das Schmerzempfinden, den Schlaf-Wachrhythmus und den Gemütszustand. Es beeinflusst die Bildung neuronaler Netzwerke in weitreichenden Zielgebieten.
- GABA (Gamma-Aminobuttersäure): Gilt als der im menschlichen Gehirn stärkste und weitest verbreitete inhibitorische Neurotransmitter.
- Glutamat: Man rechnet damit, daß die Hälfte aller Synapsen im Gehirn Glutamat als Neurotransmitter einsetzt.
Die Raphekerne und Serotonin
In den Raphe-Kernen des Hirnstamms sitzen die Neuronen, die Serotonin ausschütten. Serotonin beeinflusst die Bildung neuronaler Netzwerke in weitreichenden Zielgebieten. Ein Mangel an Serotonin - beispielsweise ausgelöst durch genetische oder nachteilige frühkindliche Entwicklungsbedingungen - führt vermutlich schon früh zu einer Prädisposition für antisoziales, aggressives und/oder melancholisches Verhalten.
Die Ursprungsgebiete serotoninerger Neurone befinden sich in den Raphekernen. Die Raphekerne des Hirnstamms können in mindestens 8 Komponenten eingeteilt werden. Das Raphe-spinale System ist eine Komponente des endogenen Schmerzsystems. Die Reizung der Ursprungsneurone bewirkt Analgesie bei wachen Individuen. Es scheint, daß Serotonin eine Schlüsselstellung bei der Regulierung der Gemütslage einnimmt. Serotonin erzeugt ein allgemeines Wohlbefinden bis hin zum freudigen Hoch. Serotonin spielt auch eine Schlüsselrolle bei der Regulation des Schlafrhythmus.
Neurotransmitter und Schlafregulation
Das Zentralnervensystem verfügt über mehrere weitverzweigte Netzwerke von Neuronen, die unter Verwendung spezifischer Neurotransmitter den Aktivitätsgrad des Kortex und subkortikaler Areale steuern können. Schlaffördernde Neurotransmitter sind unter anderem Adenosin, GABA und Serotonin, während aktivierende Neurotransmitter Acetylcholin, Dopamin, Glutamat, Histamin und Noradrenalin sind.
Serotonerge Neurone stammen aus dem Raphe-System des Hirnstamms, projizieren in das rostrale Tegmentum, den Thalamus, Subthalamus und Hypothalamus sowie das basale Vorderhirn und lösen wahrscheinlich den Tiefschlaf aus.
Lesen Sie auch: Wie Opiate Synapsen beeinflussen
Stress und Neurotransmitter-Systeme
Bei leichten Herausforderungen wird zunächst der Dopaminspiegel im präfrontalen Kortex (PFC) und der Noradrenalinspiegel leicht angehoben. Wird das Problem dadurch nicht gelöst (der Stressor nicht beseitigt), steigen die Dopamin- und Noradrenalinspiegel weiter, was den PFC deaktiviert und die Verhaltenssteuerung auf andere Gehirnregionen überträgt.
Die HPA-Achse wird bei unkontrollierbaren Stresssituationen aktiviert. Durch ein hintereinander geschaltetes Netzwerk aus Hypothalamus, Hypophyse und Nebennierenrinde werden nacheinander mehrere Stresshormone ausgeschüttet (CRH, ACTH, Cortisol) und so der “ultimative” Alarmzustand ausgelöst: jetzt geht es ums nackte Überleben.
Chronischer Stress und seine Auswirkungen
Chronischer cortisolerger Stress, also eine lang anhaltende schwere (meist psychische) Belastung, die als bedrohlich oder angsteinflößend wahrgenommen wird, kann alle Symptome von ADHS hervorrufen. Bei ADHS-I ist die HPA-Achse und der PFC aufgrund einer überhöhten endokrinen Stressantwort im ersten Schritt zu schnell und zu intensiv aktiviert und im zweiten Schritt zu häufig abgeschaltet (Unteraktivierung).
Die Entwicklung der Cortisolspiegel bei adaptierten lang anhaltendem chronischem Stress zeigt eine Downregulation des Cortisolsystems. Das dürfte dem entsprechen, was bei ADHS zugleich mit dem Dopaminsystem passiert: bei ADHS sind die Dopaminspiegel (im Vergleich zu Nichtbetroffenen) systematisch verringert. Bei akutem Stress sind die Dopaminspiegel zunächst erhöht, eine zu lange Belastung mit zu viel Dopamin (Noradrenalin, Serotonin) führt zu einer Downregulation.
Stressoren im modernen Leben
In heutiger Zeit kann unkontrollierbarer Stress z.B. durch Scheidung (Ablehnung, Ausschluss aus Familie), schwere Krankheiten (die von der Körperseite her genau dieselben Stresssysteme adressieren wir psychischer Stress von außen), Mobbing (Ausschluss aus der Gruppe) oder schwere Probleme in Schule oder Beruf hervorgerufen werden. Nicht dazuzugehören oder abgelehnt zu werden, ist der stärkste Stressor, der in Studien reproduzierbar ist.
Lesen Sie auch: Funktionsweise hemmender Synapsen
Klinische Relevanz
Störungen in den Neurotransmittersystemen können zu verschiedenen neurologischen und psychiatrischen Erkrankungen führen:
- Myasthenia gravis: Autoimmunerkrankung, die durch eine Produktion von Autoantikörpern gegen Acetylcholinrezeptoren auf der postsynaptischen Membran gekennzeichnet ist.
- Parkinson-Krankheit: Neurodegenerative Erkrankung, bei der die Produktion von Dopamin durch Zerstörung der produzierenden Zellen in der Substantia nigra vermindert ist.
- Autismus-Spektrum-Störung: Neurologische Entwicklungsstörung, die durch reduzierte soziale Fähigkeiten, eingeschränkte Interessen und soziale Interaktionen sowie sich wiederholende und stereotype Verhaltensweisen gekennzeichnet ist.
- Chorea Huntington: Progressive neurodegenerative Erkrankung mit autosomal-dominanter Vererbung, die durch vervielfältigte CAG-Triplett-Wiederholungen im Huntingtin-Gen (HTT) verursacht wird.
- Schizophrenie: Schwere chronische psychische Störung, die durch das Vorhandensein psychotischer Symptome, desorganisierten Sprechens oder Verhaltens, Affektverflachung, Avolition, Anhedonie, verminderte Aufmerksamkeitsfähigkeit und Alogie gekennzeichnet ist.
tags: #synapsen #der #raphekerne