Ihr Kleinhirn kann diktieren, wie Ihr Gehirn Alkohol behandelt

Kleinhirn (lateinisch für "kleines Gehirn") in rot.

Quelle: Life Science Datenbanken / Wikimedia Commons

Eine heute veröffentlichte Studie bietet neue Hinweise, die erklären, warum manche Menschen eher dazu neigen, Abstinenzler zu sein – während andere für starken Alkoholkonsum gebunden zu sein scheinen. Diese bahnbrechenden Ergebnisse zeigen, dass Alkohol nicht in jedem Gehirn gleich interagiert, was die Neurobiologie hinter verschiedenen Trinkgewohnheiten beleuchtet.

David Rossi, PhD, Professor für Integrative Physiologie und Neurowissenschaften an der Washington State University, und Kollegen haben einen spezifischen zellulären Mechanismus im Kleinhirn (lateinisch für "kleines Gehirn") identifiziert, der stark beeinflusst, ob ein Tier wahrscheinlich reichlich Alkohol konsumiert oder in Maßen zu trinken.

Die im August 2016 veröffentlichte Studie "Pharmakologische Unterschiede in der Reaktion des zerebellären GABAA-Rezeptors auf Alkohol verhindert übermäßigen Alkoholkonsum bei hohem Alkoholkonsum von Nager-Genotypen" erscheint im Journal of Neuroscience .

Der von Rossi et al.   scheint wie ein An / Aus-Schalter zu sein, der Muster des Alkoholkonsums antreibt, basierend auf der Aktivität von winzigen Kleinhirnneuronen, die Körnerzellen genannt werden. An jede Körnchenzelle sind Proteine ​​gebunden, die GABAA-Rezeptoren genannt werden, die wie Verkehrspolizisten wirken, die elektrische Signale durch das Nervensystem leiten. ( Kleinhirn ist das Schwesterwort für zerebrale und bedeutet "in Bezug auf oder im Kleinhirn gelegen.")

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In der Vergangenheit haben Neurowissenschaftler das Kleinhirn als Sitz nicht-denkender motorischer Aktivitäten wie die Koordination und Feinabstimmung von Muskelbewegungen betrachtet. In den letzten Jahren hat jedoch eine Vielzahl von Studien gezeigt, dass das Kleinhirn in vielen unserer kognitiven, emotionalen und kreativen Prozesse eine fundamentale Rolle spielt. Nun scheint es, dass das Kleinhirn auch eine Rolle bei Belohnungsverarbeitung, Abhängigkeit und Alkoholmissbrauch spielen könnte.

"Was auch immer das Kleinhirn tut, es macht viel davon."

Mein Vater, Richard Bergland, war Neurowissenschaftler, Neurochirurg und Autor von The Fabric of Mind (Viking). Er war besessen davon, dass das Kleinhirn nur 10% des gesamten Hirnvolumens ausmacht, aber weit über 50% der gesamten Neuronen im Gehirn beherbergt.

Diese Neuronenzahlen des Kleinhirns und der Großhirnrinde basieren auf Untersuchungen von Lent, R., et al., 2012.

Quelle: Mit freundlicher Genehmigung von Larry Vandervert

Aufgrund dieser unverhältnismäßigen Verteilung von Neuronen würde mein Vater sagen: "Wir wissen nicht genau, was das Kleinhirn tut. Aber was auch immer es tut, es tut eine Menge davon. "Wenn mein Vater heute leben würde, würde er von den neuen Hinweisen von Rossi begeistert sein, die helfen, einige Rätsel unseres mysteriösen und ehrfurchtgebietenden kleinen Gehirns zu lösen.

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Diese neue Studie über Alkohol und Kleinhirn wurde von Rossi und Kollegen an der Oregon Health and Science University und dem US Veterans Administration Portland Health Care System durchgeführt. Der von ihnen ausgegrabene Kleinhirnmechanismus bietet ein neues Ziel für pharmazeutische Arzneimitteltherapien, die zur Eindämmung übermäßigen Trinkens eingesetzt werden könnten.

Für diese Studie verwendeten die Forscher zwei verschiedene Inzuchtstämme von Mäusen – die "D2" und die "B6" -, die in der Forschung weit verbreitet sind, weil sie zufällig unterschiedliche Alkohol-Phänotypen haben. Dies macht sie den individuellen menschlichen Variationen um so ähnlicher. Die D2 Maus ist ein leichter Trinker, der sich schnell betrinkt und unkoordiniert wird. Nach dem Äquivalent von nur ein oder zwei Getränken hat dieser Mausstamm Schwierigkeiten, die Motorsteuerung fein abzustimmen, die notwendig ist, um auf einem rotierenden Zylinder zu bleiben.

In einer Aussage sagte Rossi: "Er [D2] wird nicht viel trinken. Allenfalls hat er ein oder zwei Drinks. "Andererseits kann die B6-Maus dreimal so viel Alkohol trinken wie die D2-Maus und auf dem rotierenden Zylinder wie ein Cirque du Soleil-Akrobat balanciert bleiben, selbst wenn sie stark berauscht ist .

Darüber hinaus ist die D2-Maus ein Abstinenzler. Nach nur ein oder zwei Drinks möchte er aufhören zu trinken. Auf der anderen Seite, wenn die Gelegenheit gegeben wird, wird die B6-Maus Alkohol trinken. "Es spiegelt die menschliche Situation wider", sagte Rossi. "Wenn Sie empfindlich auf die motorischen Auswirkungen von Alkohol reagieren, neigen Sie nicht dazu, viel zu trinken. Wenn du nicht empfindlich bist, trinkst du mehr. "Im Kleinhirn führt die Hemmung der Körnerzellen zu all den klassischen Anzeichen, berauscht zu sein, wie z. B. schwanken, Stolpern, verwaschene Sprache usw.

Wenn es um Alkohol geht, sind Sie eher eine D2 oder B6 Art von Trinker?

Die Forscher fanden heraus, dass in der D2-Maus die Körnerzellen im Kleinhirn schnell gestört sind. Die darauffolgende Wertminderung beseitigt den Drang, mehr Alkohol zu konsumieren. Umgekehrt, wenn die Körnerzellen nicht so leicht beeinträchtigt werden – wie bei der B6-Maus – eskaliert der Drang, Alkohol zu trinken, übermäßig zu Rauschtrinken.

Dieses Ergebnis könnte helfen zu erklären, warum etwa die Hälfte der Menschen mit Alkoholmissbrauch eine Art genetisch bedingter Neigung zum Alkoholmissbrauch hat.

Bis vor kurzem blieben die zellulären und molekularen Mechanismen der genetischen Einflüsse auf das Alkoholtrinkverhalten rätselhaft. Diese Studie zeigt, dass genetische Unterschiede in den GABAA-Rezeptorantworten der zerebellären Körnerzellenzellen auf Alkoholkonzentrationen in der Freizeit die primäre Determinante für den Einfluss von Alkohol auf die Kleinhirnverarbeitung sein können. Die gute Nachricht ist, dass die pharmakologische Veränderung solcher Reaktionen das Alkoholkonsumverhalten verändern kann.

Diese Ergebnisse zeigen, dass das Kleinhirn eine wichtige neuroanatomische Region in Bezug auf Alkoholkonsum ist. Sie tragen auch zu einer wachsenden Liste kognitiver und emotionaler Rollen bei, die das Kleinhirn bei psychiatrischen Erkrankungen und Drogenmissbrauch spielen kann.

Während ihrer jüngsten Studie injizierten Rossi und Kollegen auch ein Medikament namens THIP in eine spezifische Subregion des Kleinhirns in B6-Mäusen. THIP aktiviert den GABAA-Rezeptor. Dies stellte den Effekt wieder her, den Alkohol auf wenig trinkene D2-Mäuse hat. Interessanterweise endete es damit, dass die B6-Mäuse von einem Rauschtrinken abgehalten wurden, hatte aber wenig Einfluss auf ihre motorische Kontrolle.

Rossi glaubt, dass diese Ergebnisse spezifische neue Kleinhirn-Targets identifiziert haben, die manipuliert werden können, "um exzessiven Alkoholkonsum zu verhindern und möglicherweise mit weniger Nebenwirkungen als andere bestehende Targets und Gehirn-Schaltkreise." Die genauen Gründe dafür bleiben ein Rätsel.

Da das Kleinhirn höchstwahrscheinlich an vielen emotionalen und kognitiven Prozessen beteiligt ist, die über die motorische Koordination hinausgehen, vermutet Rossi, dass die spezifische Teilregion des Kleinhirns, die sie mit THIP anvisierten, den Abschreckungsmechanismus auslösen könnte, weniger Alkohol zu trinken. Zukünftige Forschungen von Rossi und seinem Team werden dieses Phänomen vertiefen.

Wie hängen genetische Unterschiede im Kleinhirn mit Alkoholismus zusammen?

Liza Minnelli hat anschaulich beschrieben, wie sie das erste Mal, als sie Ende 20 in der berüchtigten Trader Vic's Bar im alten Plaza Hotel Alkohol trank, beschrieben hatte. Nach einer Stunde, in der ich zusammen mit einer Gruppe von Freunden hawaiianische Mai Tai trank, dösten andere Leute am Tisch ein. Aber Minnelli war auf Touren gekommen und bereit zu gehen. Sie rief aus: "Wow. Ich bin angekommen! So hätte ich mein ganzes Leben lang fühlen sollen. Das ist es! Und das liegt an der Chemie in meinem Gehirn. Ich mache keine Witze. Es geht wirklich um die Chemie des Gehirns. "

Ich bin simpatico mit dem, was Minnelli oben beschreibt. Im Internat wurde mir klar, dass mein Körper und mein Gehirn anders auf Alkohol reagierten als die meisten meiner Kollegen. Meine Saufkumpel in der Vorschule bestanden aus einer kleinen Handvoll Klassenkameraden, die wie ich ein sprichwörtliches "Holzbein" zu haben schienen. Wir konnten Liter Wodka konsumieren und so tun, als wären wir eiskalt, um die vorgeschriebenen Gesichtskontrollen zu bestehen Nacht mit unserem Schlafsaal Hausmeister. Keiner von uns wurde jemals verhaftet.

Später im Leben erkannte ich, dass Alkohol für mich auf der Tanzfläche wie Raketentreibstoff war. Statt Alkohol mich schläfrig oder verwirrt zu machen, machte mich Heinekens 'Trinker erregt und gab mir ein Gefühl von Überflüssigkeit – das ich als ohne Reibung oder Viskosität existierend beschreibe.

Während des Tanzens konnte ich buchstäblich bis zum Morgengrauen "schlürfen und drehen". Die meisten Menschen (einschließlich der D2-Maus) würden in der Ecke ohnmächtig werden, wenn sie halb so viel Alkohol konsumieren würden. Um ehrlich zu sein, ich habe noch nie jemanden getroffen, der so viel trinken kann wie ich und stehen bleibt. Darauf bin ich nicht stolz. Ich sehe diese genetische Veranlagung offensichtlich mehr als Fluch denn als Segen.

Ich habe die Hypothese, dass es einen Zusammenhang zwischen meiner sportlichen Leistungsfähigkeit und meiner Fähigkeit, Alkohol zu trinken, geben könnte. Obwohl dies reine Vermutung ist, habe ich die Vermutung, dass, wenn es tatsächlich eine Verbindung zwischen Körnerzellen im Kleinhirn und Rauschtrinken gibt, es sinnvoll wäre, wenn ein hochentwickeltes Kleinhirn durch athletische Konditionierung jemanden zu einem besseren Trinker macht . Auch dies ist spekulative Vermutung und nur eine begründete Vermutung meinerseits.

Schlussfolgerung: Das Kleinhirn kann eine bedeutende Rolle bei allen Arten von Substanzmissbrauch und -abhängigkeit spielen

Im Sport und im Leben habe ich mich immer als eine menschliche Laborratte betrachtet und meine Lebenserfahrungen durch die Linse neurowissenschaftlicher empirischer Beweise gefiltert. Das heißt, wenn ich in der letzten Studie eine Maus wäre, hätte ich keine Zweifel, dass ich wie der B6 Stamm testen würde. Die neuesten Forschungen legen nahe, dass die Wurzeln von Sucht und Alkoholismus im Kleinhirn sitzen, was ich sowohl faszinierend als auch kismet finde.

In einer redaktionellen Antwort auf diese neueste Forschung, "Cerebellar Inhibition reduziert den Alkoholkonsum", Teresa Esch, Ph.D., et al. aus dem Journal of Neuroscience schließen,

"Die Anfälligkeit für Alkoholmissbrauch hat eine starke genetische Komponente. Ein Teil dieser Anfälligkeit kann durch genetische Einflüsse auf physiologische und Verhaltensreaktionen auf Alkohol verursacht werden. Zum Beispiel sind Menschen mit einer Familiengeschichte von Alkoholmissbrauch in der Lage, mehr Alkohol zu konsumieren, ohne motorische Beeinträchtigung zu erleiden, als Menschen ohne solche Familiengeschichte. . . Studien haben gezeigt, dass Alkohol entgegengesetzte Wirkungen auf tonische Ströme hat, die durch GABAA-Rezeptoren (GABAARs) in Kleinhirn-Körnerzellen vermittelt werden.

Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass genetische Unterschiede in der Wirkung von Alkohol auf die Hemmung der Körnerzellen die Menge des konsumierten Alkohols beeinflussen. Zusätzliche Experimente zeigten, dass diese Effekte wahrscheinlich durch verminderte Erregung von Purkinje-Zellen, den einzigen Ausgangsneuronen des Kleinhirnkortex, vermittelt wurden. Diese Arbeit trägt zur zunehmenden Evidenz bei, dass Kleinhirn-Schaltkreise zur Belohnungsverarbeitung und -abhängigkeit beitragen – eine aufregende Richtung für neue Forschung. "

Bleiben Sie dran für mehr über dieses faszinierende Thema! Wenn du mehr über das Kleinhirn lesen möchtest, schau dir meine früheren Blogposts von Psychology Today an ,

• "Die Neurowissenschaften des Binge Drinking"
• "Michael Phelps 'Heldenreise geht weit über Goldmedaillen hinaus"
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• "Harvard Research zeigt, wie das Kleinhirn Gedanken regelt"
• "Verbesserte Kleinhirnkonnektivität steigert die kreative Kapazität"
• "Purkinje-Zellen leben mit zustandsabhängiger Anregung ins Leben"
• "5 Gründe, warum das Kleinhirn der Schlüssel zum Erfolg im digitalen Zeitalter ist"
• "Das Kleinhirn ist der Sitz der Kreativität"
• "Kleinhirnschäden können die Wurzel von PTSD in Kampfveteranen sein"
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