Biopsychologie II
Biopsychologie II: Frühlingssemester 2024
Biopsychologie II: Frühlingssemester 2024
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Cartes-fiches
6. Rhythmen des Verhaltens (zellbiologische Steuerung der Periodizität): Schrittmacherzellen
Kurze Schwankungen (Periodiziäten) im Sekkundenbereich:
Auch auf der Ebene einzelner Zellen findet man Oszillationen. Bei SChrittmacherzellen mit kurzer Lebensdauer geschieht dies durch periodische Veränderungen des Membranpotentials (Abwechselnder Ionen Ein- und Ausstrom in Zelle generiert schwigende Membranpotentiale). Dieses PHänomen findet sich nicht bei allen Nervenzellen/Muskelzellen, z.B. in Herzmuskelzellen.
Pacemaker (Schrittmacher) Neuronen müssen besitzen:
- Membrankanäle mit geeigneter Zeitcharakteristik für spontan-offen und spontan-geschlossen Zustände.
- Pumpmoleküle für aktiven Ionen-Rücktransport.
Ablauf:
Gengüend grosse Zahl spontan offener Kalziumkanäle -> Einstrom Kalzium-Ionen -> Kompensatorischer Na/K Ausstrom -> Aktiver Na/K Rücktransport -> Ausstrom Kalzium-Ionen -> Anstieg Kalzium-Ionen in Umgebung -> Einstrom Kalzium-Ionen
6. Rhythmen des Verhaltens (zellbiologische Steuerung der Periodizität): Schwankungen in der Genexpression
Längere Periodizitäten im Minuten- und Stundenbereich:
Längere Periodiziätten werden durch rhythmische Veränderungen in der Expression bestimmter Gene (Clock-Gene) gesteuert. Glock-Gene sind Uhren mit einem konstanten Rhythmus von ca. 24 Stunden. Die Zellen oszilliren im Rhythmus des Sonnenlichts. Etwa 20'000 Clock-Zellen zusammen bilden die "master clock" den Nucleus suprachiasmaticus im Hypothalamus (er nutzt Licht und benutzt es um den 24h Rhythmus zu berechnen, dann gibt er den Takt vor).
Oszillierende Gen-Expression: Prozess, bei dem das genetische Material der Zellen in eine für uns nutzbare Form überführt wird.
6. Rhythmen des Verhaltens: PER und TIM Clock Gene
Die auf dem X-Chromosom liegenden Gene per (period) und tim (timeless) codieren die Proteine PER und TIM. Diese Proteine steuern in Tier und Mensch die circadianen Rhtythmen. Sie bewegen sich zwischen dem Zytoplasma und dem Zelkern hin und her, wobei sie Einflüsse auf die Genexpression auch irher eigenen Gene ausüben (diese an- und ausschalten können).
- per & tim Gene codieren für PER und TIM Proteine. Die Konzentration dieser Proteine ist in der Nacht hoch.
- PER & TIM bilden Doppelmoleküle und dringen in den Zellkern ein.
- Dort unterdrücken sie die Aktiviät von per & tim Genen.
- Sie bilden somit einen sich selbst erhaltenden Feedbackzyklus.
- PER & TIM Proteine werden von der Sonne aktivierten Enzyme während des Tages abgebaut (Sginale von Ganglienzellen in der Retina).
- clock & cykle Gene produzieren die CLOCK & CYKLE Proteine.
- CLOCK & CYKLE aktivieren die per & tim Gene und somit die PER & TIM Protein-Produktion.
- Liegen PER & TIM Proteine vor, unterdrücken diese die Bildung von CLOCK & CYKLE Proteinen.
- Zyklus beginnt von vorne.
6. Rhythmen des Verhaltens: Zirkadiane Rhythmik beim Menschen
Beim Menschen schwanken:
- Aufmerksamkeitsleistung
- psychomotorische Perfomanz
- Hormonkonzentration
- muskuläre Leistung
- sexueller Antrieb
- Schmerzempfindung
- Körpertemperatur
Die meisten Schwankungen sind nicht synchron, sondern phasenverschoben (unterschiedliche Aktivitätsmaxima zu versch. Zeiten des Tages).
6. Rhythmen des Verhaltens: Bunkerexperimente von Aschoff (1960)
Ablauf: Vpn lebten 3-4 Wochen abgeschottet von Umwelteinflüssen in Bunker (ferilaufende Bedingungen). Sie bestimmten selbst über Raumbeleuchtung und Tageseinteilung.
Messung: Jede Bewegung im Raum, mehrmals täglich Reaktionstests, Schlaf, Körpertemperatur über den Tag
Ergebnisse:
- Körpertemperatur wird unabhängig von Schlaf-Wach-Rhythmus reguliert (Beweis für mehrere Tacktgeber)
- Subjektiver Tag dauert länger als 24h (ca. 25h).
- Periodische Schwankungen bleiben auch unter freilaufenden Bedingungen bestehen.
- Regelmässiger Wechsel zwischen Schlaf und Wach wird beibehalten.
6. Rhythmen des Verhaltens: Nucleus suprachiasmaticus (NSC)
Der circadiane Rhythmus wird intern generiert. Bei Säugetieren ist der wichtigste Taktgeber der Nucleus suprachiasmaticus, ein Kern des Hypothalamus. Er erhält vor allem Zuflüsse über die retinothalamische Bahn (Lichtinformationen für Synchronisation).
- Belege für Bedeutung des NSC: Zerstörung des NSC bei Ratten führt zum Verlust circadianer Verhaltensweisen.Transplantationen von gesundem NSC-Gewebe in diese Tiere führt zum Einstellen eines normalen Tages- und Nacht-Rhythmus.
- Impulsgeber für NSC: Oszillierende Aktivität von Clock-Genen
- Verbindungen des NSC: Wichtigste Zielgebiete sind vor allem vegetative Funktionen, z.B. Zirbeldrüse, die Melatonin reguliert.
Wahrscheinlich gibt es im Körper mehrere voneinander unabhängige Oszillatoren (mindestens 2).
6. Rhythmen des Verhaltens: 24h-Rhythmus von Serotonin und Melatonin
Zirbeldrüse (Epiphyse): Wandelt Serotonin zu Melatonin um. Diese Umwandlung wird von Enzymen durchgeführt, die durch Licht gebremst werdne. In der Nach wird also 10x so viel Melatonin produziert wie am Tag. Im Winter wird wegen der längeren Dunkelheit 80% mehr Melatonin produziert. Cortisol hemmt den Tryptophan-Stoffwechsel, was zu einem Mangel an Serotonin und somit an Melatonin führt (Schlafstörungen).
6. Rhythmen des Verhaltens: Extraokuläre Lichtwahrnehmung
Extra-okkulär = abgesehen von den Augen:
Einfluss von Licht über die Haut auf circadiane Rhythmik -> Experiment mit Bestrahlung der Kniekehlen -> Licht setzt Kohlenmonoxid und Stickoxid aus Hämoglobin der roten Blutkörperchen frei -> kleine Gasmoleküle überwinden Blut-Hirn-Schranke -> Stickoxid kann circadiane Rhythmik ähnlilch wie die retinale Lichteinwirkung beeinflussen.
6. Rhythmen des Verhaltens: Afferenzen und Efferenzen des Nc. Suprachiasmaticus (Hypothalamuskern)
- Afferenzen zum NSC:
- Thalamus
- Rhetinohypothalamische Bahn
- Efferenzen vom NSC:
- Andere Kerne des Hypothalamus
- Zirbeldrüse
- Melatonin-Rezeptoren
- Hypophyse, Septum und Hirnstamm
6. Rhythmen des Verhaltens: Einfluss von externen Zeitgebern
Das moderne Leben führt zu einer Desynchronisation der natürlichen circadianen Rhythmen:
- Schichtarbeit: Auch nach Jahren können sich die zirkadianen Rhythmen der meisten vegetativen udn hormonellen Systeme den veränderten Bedingungen nicht anpassen. Der interne Taktgeber lässt sich durch die Einwirkung von sehr hellem Licht umstellen (nach 4 Nächten Lichttherapie sind die Rhythmen umgestellt).
- Jetlag-Syndrom: Möglichst zügige Anpassung an Zielort-Verhältnisse hilft bei Umstellung (vor allem an Lichtverhältnisse). Die Umstellung dauert im Durchschnitt 3 Tage zur Anpassung, gegen WEsten kürzer. Die Dauer und Stärke des Jetlags ist abhängig von Flugdauer, Zeitunterschied, Flugrichtung und individueller Dispositon.
- Blindheit: Melatonin-Rhythmus ist in einem 25h-Takt, da externe Zeitgeber fehlen. Falls nicht ganz blind, reicht wenig Licht für die Synchronisation des 24-h-Ryhtmus aus.
- Ruhelose ältere Menschen: Regulation der Physiologie durch innere Uhr nichmmt im Alter (über 65) drastisch ab. Ältere Menschen haben weniger NSC Neurone. Die Amplituden von vielen Rhythmen nehmen an und dadurch desynchronisieren die Rhythmen untereinander (bspw. Schlafprobleme). Im Altern nehmen die Melatoninporduktion, die Produktion von Wachstumshormonen und von Geshclechtshormonen ab.
6. Rhythmen des Verhaltens: Basic rest activity cycle (Hypothese)
Ruhe-Aktivitäts-Zyklus:
Dieser Zyklus stellt eine Eineinhalb-Stunden-Rhythmik dar (Perioden von 60-120 Minuten). Eine Reihe von Variablen im Körper weist Schwankungen in disem Rhytmus auf, daher ist anzunehmen, dass diese Rhythmen nicht von einem Generalschrittmacher, sondern durch Feedbackschleifen, reguliert werden:
Schlafphasen, Bedürfnis nach Nahrung/Flüssigkeit, Rauchen, Sauerstoffaufnahme, Herzrate, Magenbewgeungen, Harnausscheidung Konzentration bestimmter Hormone und psychomotorische Leistungen.
7. Schlaf und Traum: Definiton
Schlaf ist ein natürlicher, reversibler Zustand des Nervensystems. Schlaf ist nicht das Gegenteil von Wachsein. Abgrenzung von Schlaf zu Anästhesie, Koma, vegetativer Status, locked-in-Syndrom, Tod
Kennzeichen von Schlaf (physiologische und mentale Merkmale):
- Reduziertes Bewusstsein, vorhandene Weckbarkeit
- Reduzierte willkürliche senosmotorische Aktivität
- Spezifische Körperstellung, bevorzugter Ort
- Wiederkehrend (circadianer Rhythmus)
- Aktiver Verhaltenszustand des Nervensystems
7. Schlaf und Traum: Entwicklung des Schlafs über das Leben
- Vor Geburt: SChlaf ist ab der 27. Woche messbar und ab der 36. Woche in REM und Non-REM Schlaf unterscheidbar.
- Neugeborene: Deutlich höheres Bedürfnis an Schlaf un dienen REM-Anteil von bis zu 50%. Sie schlafen polyphasisch (in Abschnitten).
- 2-Jährige: Anteil des REM-Schlafs udn Schlafbedürfnis sinken, sie schlafen monophasisch (an einem Stück).
- Junge Erwachsene: fasat normale Verteilung mit 20% REM-Schlaf und 7-9h Schlafbedürfnis.
- Altern: Abnahme der benötigten Schlafdauer, Abnahme des Slow-Wave-Sleeps udn Zunahme von Wachphasen nach dem Einschlafen.
7. Schlaf und Traum: Untersuchungen im Schlaflabor
Polysomnografie: Die elektrischen Veränderungen während des Schlafs werden registriert, um zu verstehen, was im Gehirn passiert. Die Ladungsunterschiede (Fluktuationen von positiven und negativen Ladungen) kommen in den utnerschiedlichen Schlafstadien unterschiedlich schnell vor (Frequenz).
- EEG: Hirnelektrische Aktivität (ENZEPHALON)
- EOG: Horizonalte Augenbwegung (OKULO)
- EMG: Aufzeichnung der Muskelspannung der Wangen-, Hals- oder Nachenmuskulatur (MYOG)
Oft werden für spezielle Fragestellungen weitere Grössen wie Atmung, Herz-Kreislauf-Aktivität, Grobmotorik oder Genitaldurchblutung untersucht.
7. Schlaf und Traum: Schlafstadien
Unterschiedlich schnelle Ladungsunterschiede:
- Wachstadumg
- Stadium 1: Leichtschlaf
- Stadium 2: Leichtschlaf, transitional Sleep
- Stadium 3: Teifschlaf, erholsamer Schlaf, Slow-wave-Sleep
- Stadium 4: Teifschlaf, erholsamer Schlaf, Slow-wave-Sleep
- REM-Schlaf: Traumschlaf, paradoxer Schlaf
7. Schlaf und Traum (Schlafstadien): Schlafperiodik
Die Schlafstadien sind in folgender Weise (Oszillatorisch) gekennzeichnet:
- Wachstadium: tiefe Amplitude, hohe Frequenz (Alpha und Beta), hoher Muskeltonus, rasche Augenbewegungen
- Stadium 1: eher tiefe Amplitude, Frequenzgemisch (Alpha, Beta und Theta), rollende Augenbewegungen, reduzierter Tonus
- Stadium 2: Schlafspindeln (hohe Frequenz während sehr kurzer Zeit) und K-Komplexe (hohe Amplitude und langsame Frequenz), keine Augenbewegungen, reduzierter Tonus
- Stadium 3: 20-50% Deltawellen (grosse Frequenz), keine Augenbewegungen, reduzierter Tonus
- Stadium 4: mehr als 50% der Zeit Deltawellen (grosse Abstände), keine Augenbewegungen, reduzierter Tonus
- REM-Schlaf: wie Wachstadium (braucht zustätzlich Info über Augen und Muskeln für Unterscheidung), schnelle Augenbewegungen, muskuläre Inaktivierung, verstärkte Genitaldurchblutung
7. Schlaf und Traum: REM Schlaf
Dient als Schutz- und Trainingsmöglichkeit für das Gehirn. IN den Nächten nach REM-Deprivation tritt REM-Schlaf mit erhöhter Häufigkeit auf. Dies spricht für eine besondere Bedeutung des REM-Schlafs. Der Anteil an REM-Schlaf ist bei Neugeborenen am höchsten und nimmt bis ins hohe Alter kontinuierlich ab. Sowohl REM als auch SWS sind für eine optiale Konsolidierung von Lern- und Gedächtnismaterial von Bedeutung.
7. Schlaf und Traum: Verteilung der Schlafphasen über die Nacht
Die Schlafphasen werden in zyklischer Abfolge durchlaufen. Ein solcher Zyklus dauert ca. 90 Minuten. Mit der Zeit nehmen die REM-Phasen zu.
7. Schlaf und Traum: Steuerung von Schlaf
Die Steuerung des Schlafs geschieht über drei unterschiedliche Prozesse:
- Homöostatischer Schlafdruck
- Zirkadiane Schlaf-Wach-Rhythmik
- REM-Schlafrhythmik
7. Schlaf und Traum (Neurobiologie des Schlafs): Homöostatischer Schlafdruck
Schlafdruck = Schlafbedürfnis - Wachheit
Im Zweiprozessmodellnach Borbely wird das Schlafbedürfnis auf der Basis der Zirkadianen Periodik zu dem Schlafbedürfnis aufgrund der vorangegangenen Wachheit in Bezug gesetzt. Dadurch entsteht der Einschlafdruck.
- Wachheit: Circadiane Uhr
- Schlafbedürfnis: Akkumulierter Schlafmangel
- Schlafdruck: Differenz Schlafbedürfnis - Wachheit
7. Schlaf und Traum (Neurobiologie des Schlafs): Zirkadiane Schlaf-Wach-Rhythmik
Alle schlafsteuernden Strukturen befinden sich in den Tiefenstrukturen des Gehirns (vor allem Formatio Reticularis mit ihren verschiedenen Kerngebieten). Die Kerne liegen im Hirnstamm (ARAS) und Hypothalamus (VLPO).
- Wach-fördernde Strukturen (Arousal): ARAS -> Aufsteigendes retukuläres Aktivierungssystem; 2 Pfade
- Dorsal: zu Thalamus -> cholinerge Rezeptoren (Acetylcholin)
- Ventral: zu Hypothalamus, basalem Vorderhirn und Neokortex -> monoamige Rezeptoren (Noradrenalin, Serotonin, Dopamin und Histamin)
- Wird durch Orexin-Neuronen (Hormon) aus lateralem Hypothalamus verstärkt/aktiviert.
- Schlaf-fördernde Strukturen: VLPO -> ventrolateraler präoptischer Nucleus
- Inhibitiert mittels GABA das ARAS
- VLPO kann umgekehrt auch von ARAS inhibitiert werden.
- Wird durch homöostatischen Schlafdruck (circadiane Rhythmik) verstärkt/aktiviert.
Die Gegenseitige reziproke Hemmung erlaubt ein schnelles Umschalten zwischen dem SChlaf- und Wach-Zustand (es soll keinen Zutand dazwischen geben).
7. Schlaf und Traum (Neurobiologie des Schlafs): REM-Schlafrhythmik
Sobald der Schlaf beginnt, kontrolliert ein Oszillator den regelmässigen Wechsel zwischen REM- und Non-REM-Schlaf. Es gibt im Mittelhirn zwei Populationen von sich gegenseitig hemmenden Neuronen:
- REM-off Neuronen sind aktiv während Non-REM-Schlaf
- REM-on Neuornen sind aktiv währen REM-Schlaf (diese aktivieren das basale Vorderhin und inhibitorische Neuronen im Rückenmark, was zu typischer Charakteristik von REM-Schhlaf führt -> aktives EEG und muskuläre Inaktivierung)
Dieses System interagiert auf einer zweiten Ebene mit dem System, das den Schlaf und die Wachheit reguliert:
- Monoaminerge Neronen des ARAS aktivieren REM-off und ihbitieren REM-on.
- Orexin Neuronen erregen REM-off.
- Cholinerge Neuronen des ARAS inhibitieren REM-off und aktivieren REM-on.
- VLPO-Neuornen inhibitieren REM-off.
7. Schlaf und Traum: Warum schlafen wir?
- Schlaf als Reparatur- und Erholungsphase "Sleep is for the brain":
- Im Schlaf werden Metaboliten (Abfallstoffe) im Gehirn beiseitigt. im Wahczustand sammeln sie sich in den Zellzwischenräumen.
- Im Wachzustand sammeln sich Brüche in der DNA von NEuronen an. Im Schlaf werden DNA-Brüche repariert.
- Lernen führt zu synaptischem Wachstum und das zu Platzmangel. Im Schlaf werden unwichtige synaptische Verbindungen geschwächt un, um Platz für neue Verbindungen zu schaffen.
- Im Schlaf werden neue Erinnerungen gestärkt und umstrukturiert.
- SChlaf als Ergebnis eines evolutionären Anpassungsprozesses.
- SChlafverhalten als individuelles Merkmal.
7. Schlaf und Traum: Schlafentzug (Deprivation) und seine Folgen
Schlafstörungen können sowohl Symptom als auch Ursache von psychischen Erkrankungen sein. Die Behandlung von Schlafproblemen führt häufig zu einer Redukation andere psychischer Probleme:
- Psychische Minderleistung, sensorische Beeinträchtigung und negativer Affekt
- Organische Auswirkungen: Immunsystem, Metabolismus, endokrines System, kardiovaskuläres System, Entwicklung, Regeneration
- Mikroschlafepisoden
- Tiefschlaf zur Regeneration
7. Schlaf und Traum (Schlafstörungen): Schlafmangel und Schlafunterbrechung (Insomnien)
Nach den Ursachen unterscheidet man psychiatrisch bedingte Insomnien, Insomnien infolge organisersch Erkrankungen, eigentliche INsomien (kein Symptom anderer Krankheiten). Zur eindeutigen Diagnose ist eine Untersuchung im Schlaflabor nötig.
- Stubstanzinduzierter Schlaf: Substanzen, die schlaffördernd wirken nennt man Hypnotika. Wichtigste Substanzklasse sind Benzodiazepine.
- Kurz wirksam: fördern Einschlafen, kein Hangover am nächsten Tag
- Mittellang wirksam: Wirkungsdauer über ganze Nacht, teilweise bis in Vormittag
- Lang wirksam: tagsüber anhaltende Wirkung als Ziel, z.B. bei gleichzeitigen Angststörungen
- Insomnie und Depression: Etwa ein Viertel der INsomnie-Patienten zeigt auch depressive Symptome. Bei circa der Häflte der depressiven Patienten lassen sich Erfolge durch Schlafentzung-Therapien erzielen.
7. Schlaf und Traum (Schlafstörungen): Parasomnien
Parasomnien sind ungewöhliche und auch unerwünschte ERlebens- und Verhaltensweisen im Schlaf. Wichtigste Beispiele: Schlafwandeln und Albtraum. Man geht davon aus, dass das kindliche Schlafwandeln mit einer noch nicht vollständigen ZNS-Reifung in Verbindung steht.
7. Schlaf und Traum (Schlafstörungen): Hypersomnien (übermässiger Schlaf)
Von einer echten Hypersomnie spricht man nur, wenn sich daraus Beeinträchtigungen des Soziallebens und/oder der Leistungsfähigkeit ergeben.
- Idiopathische Hypersomnie: Lange Schlafepisoden während des Tages (über eine Stunde), werden jedoch nicht als erholsam erlebt. Therapie: Vrhaltenstherapie, zusätzlich stimulierende Pharmaka
- Narkolepsie: Exzessive Tagesschläfrigkeit, durch wiederholte und nicht beherrschabre Anfälle von erholsamem Schlaf, kann zusammen mit Kataplexie (Verlust Muskeltonus) und SChlafparalyse (Lähmung) auftreten. Ursache: Orexin funktioniert nicht mehr richtig, Gleichgewicht kann nicht gehalten werden (durch Dysfunktion eines Rezeptors oder Mangel an diesem Hormon).
- Schlafapnoe-Syndrom: Übermässige Schläfrigkeit am Tage, typischerweise Auftreten von Atempausen mit 10 bis 60 Sekunden doer länger, Atemstillstände sind durch eine Behinderung des Lufstroms in den oberen Atemwegen verursacht.
8. Pharmakotherapie und psychische Störungen: Multifaktorielle Verursachung
Häufigste phychische Krankheiten: Depression, Ängste, Alkoholismus, bipolare Störungen, Schizophrenie, Zwangsstörungen.
Bei vielen psychischen Erkrankungen ist eine Pharmakotherapie angezeigt, trotzdem sind schwere psychische Erkrankungen kaum heilbar, da es sich ume multifaktorielle Verursachung handelt:
- genetische/epigenetische Veranlagung
- hormonelle Sondersituation (entgleistes neurochemisches System)
- psychosoziale Belastungen
Man geht heute von einer Interatkino ziwschne Gehirnstrukturen und unterschiedlichen Neurotransmittern aus. Es gibt unterschiedliche pychische Krankheiten, die eine Dysfunkton im selben Neurotransmittersystem aufweisen. Die Bedeutung, die ein Neurotransmitterfür eine psychische Funktion hat, hängt oft mit der Lokalisation der ensprechenden Neurone und ihren Zielgebieten zusammen.
8. Pharmakotherapie und psychische Störungen: Serotonin
Serotonin reguliert die Körpertemperatur und den Schlaf-Wach-Rhythmus. Bei viel Licht wird mehr Serotonin produziert. Die Zellkörper sitzen in den Raphe-Kernen im Hirnstamm. Serotonin wird aus der essenziellen Aminosäure Tryptophan gebildet. Sie muss über die Nahrung (Geflügel, Milchprodukte, Fisch, Soja, Erdnüsse) aufgenommen werden.Tryptophan kann die Blut-Hirn-Schranke überwinden und so zu den Raphe-Kernen gelangen. Das Gehirn muss Serotonin selbst herstellen, da nur Tryptophan die Blut-Hirn-Schranke überwinden kann, nicht aber Serotonin (es gibt auch Serotonin im Darm). Der Abbau von Serotonin geschieht über die Monoaminooxidase (MAO).
Bei unterschiedlichen psychischen Erkrankungen wurde eine Dysfunktion im serotonergen System festgestellt:
- Depression
- Essstörung
- Schlafstörung
- Angststörung
- Zwangsstörung
- Migräne
- Alkoholismus
- Chronische Schmerzen
8. Pharmakotherapie und psychische Störungen: Serotonin-Rezeptoren
Beim serotonergen System handelt es sih um das weitreichendste Transmittersystem des Gehirns. Es sind 7 unterschiedliche Serotonin-Rezeptoren 5-HT1 bis 5-HT 7 (Orte, an die Serotonin binden kann) bekannt. Aufgrund dieser grossen Anzahl von Rezeptoren wirkt Serotonin in unserem Gehirn auf ganz unterschiedliche Verhaltensaspekte. Der Körper kann die Dichte an Serotonin-Rezeptoren in bestimmten Gebieten rasch rauf- und runterfahren. Die serotonergen Neuronen erreichen mit ihren Aussprossungen eine Vielzahl von Gehirngebieten:
- Hirnstamm: Hustenreflexe, Überlkeit, Schlaf-Wach
- Rückenmark: Sexualreflexe
- Hypothalamus: Nahrung, Stress
- Limbisches System: STimmung, Angst, Lernen
- Sensorische Areale im Neokortex: Trauminhalte
- Frontalllappen: Stimmungsregulation
Der am weitesten verbreitete Serotonin-Rezeptor ist der einzige inhibitierende - der 5-HT-1. Patienten mit Panikstörungen haben eine reduzierte Anzahl an diesen Rezeptoren.
8. Pharmakotherapie und psychische Störungen: Serotonin und Depression
Es gibt verschiedene Depressions-Typen mit Störungen in unterschiedlichen Neurotransmitter-Systemen. Für eine Diagnose müssen eine bestimmte Kombination von Symptomen mindestens über zwei Wochen hinweg bestehen. Die Symptome müssen ein Leiden oder eine Beeinträchtigung des Lebens aufweisen. Die Lebenszeitprävalenz für eine deopressive Episode einer Major Depression leigt zwischen 12 und 17 Prozent.
Reduzierte Aktivität des serotonergen Systems bei Depresion: Die Serotoninhypothese der Depression besagt, dass bei den Betroffenen eine Minderfunktion bei der serrotonergen Singalübertragung besteht.
8. Pharmakotherapie und psychische Störungen: Nicht-medikamentöse Therapie der Depression
- Lichttherapie: Wird bei saisonal abhängiger Depression eingesetzt, aus Serotonin wird in Zirbeldrüse Melatonin hergestellt (wenn kein Licht vorhanden), im Winter also mehr Melatonin -> höhere Müdigkeit/Schlappheit
- Schlafentzungstherapie: Totaler oder REM-Schlaf-Entzug (2. Nachthälfte), da in einer Depression oft zu viel REM-Schlaf besteht und damit ein niedrigere noradrenerge Aktivität. Schlafentzug ist bei ca. 60% der Patienten die am schnellsten wirksame Therapie.
- Elektrokrampftherapie EKT: Wird bei therapieresistenten Depressionen i der einseitig, subdominanten Hemisphäre durchgeführt. Dabei werden wenige Sekunden andauernde Stromimpulse appliziert (Kurznarkose). Diese Tehrapie führt dazu, dass die gestörte Signalübertragung der monoaminergen Neurotransmitter normalisiert wird. Es fördert ausserdem die Neubildung von Nervenzellen und deren neuronale Plastizität.
8. Pharmakotherapie und psychische Störungen: Serotonin und Essstörungen
- Anorexie: Diese psychische Störung tritt häufiger bei Frauen als bei Männern auf. Die Prävalenz hat sich in den letzten 200 Jahren nicht verändert. Aufgrund der Mangelernährung tritt ein Tryptophanmangel auf, der zu organischen Schäden führen kann. Die Todesrate liegt ungefähr bei 10%. In Zwillingsstudien wurde gezeigt, dass die Ursache bei ca. 50-60% aufgrund einer genetischen Veranlagung liegt.
- Traditionelle Behandlung: Psychotherapie (Einzeln und Familientherapie)
- Bulimie: Attacken von Heisshungeranfällen mit anschliessendem Erbrechen und/oder Gebrauch von Abführmitteln. Patienten sind oft normalgewichtig.
- Traditionelle Behandlung: Verhaltenstherapie und SSRIs. Es gibt eine klinische Nähe zwischen Zwang, Depression und Bulimie (Zwanghafte Beschäftigung mit dem Essen).
8. Pharmakotherapie und psychische Störungen: Serotonin und Zwangsstörungen
Patient wird von unkontrollierbar scheinenden Zwangshandlungen oder -Gedanken beherrscht. Angst bei Missachtung dieser inneren Befehle. Viele ESsgestörte leiden gleiczeitig unter Zwängen.
Medikamentöse behandlung erfolgt über Pharmaka, welche fördernd in das serotonerge System eingreifen (bspw. SSRIs).
8. Pharmakotherapie und psychische Störungen: Noradrenalin und Depression
Bei depressionen können weitere Neurotransmitter-Systeme, wie z.B. das Noradrenege System, verändert sein. Noradrenalin gehrört zusammen mit Adrenalin und Dopamin zu den Katecholaminen. Es wird im Locus caruleus (Formatio reticularis im Hirnstamm) gebildet. Es speilt besonders in peripheren vegetativen Nervensystem eine wichtige Rolle. Die Dichte von adrenergen Rezeptoren nimmt nach einer erfolgreichen Therapie aufgrund der grösseren Menge an Noradrenalin im synaptischen Spalt ab (down-Regulation).
Noradrenalin-Hypothese der Depression: Hierfür spricht vor allem der ERfolg der Noradrenalin-Wiederaufnahme-Hemmer bei der Depressionsbehandlung. Allerdings ist die Ursache der Depression in der Dysregulation bei m Zusammenspiel mehrerer Transmittersubstanzen und Rezeptortypen zu suchen.
8. Pharmakotherapie und psychische Störungen: GABA und Angststörungen
Es ist kein übergreifender, generell gültiger neurochemischer Prozess für Angstkrankheiten anzunehmen.
- Phanikstörungen: plötzliche Attacken von übermässiger, unkontrollierbarer Angst und Angst vor der Angst.
- GABAerges System zu schwach -> Abgabe von Benzodiazepinen
- Serotonerges System: häufig Unterfunktion
- Noradrenerges System: häufig Überfunktion
- Phobien: Ängste, die sich auf bestimmte Objekte oder Situationen beziehen. Durch das Vermeiden von phobischen Situationen wird die Phobie stabilisiert.
- Pharmakologische Behandlung von Angststörungen: GABA ist der wichtigste hemmende Transmitter im Gehirn. Er dürfte vor allem im limbischen System angstlösend wirken. DAs Gehirn besitzt zwei GABA-Rezeptoren: a und b. GABA a besitzt eine Bindungsstelle für Benzodiazepine (z.B. Valium).
- GABA bei Angst und anderen Störungen: Es wurde herausgefunden, dass Personen, die an Klaustrophobie leiden, die Anzahl von GABA a REzeptoren in besimmten Regionen dse Gehirns erhöht ist.
8. Pharmakotherapie und psychische Störungen: GABA als Angstlöser
In der Amygdala sind viele GABAerge Synapsen vorhanden. WErden in disem Zentrum Neuronen gehemmt, welche für die Angstauslösung zuständig sind, kann es zu einer Angstlinderung kommen. Bei den Angststörungen liegt die Ursache eher nicht an einer Unterfunktion des GABAergen Systems, sondern eher an einer Überfunktion des angstaktivierenden Systems.
8. Pharmakotherapie und psychische Störungen: GABA als Hemmer der Stressachse
Das limbische System mit den vielen GABA Rezeptoren scheint bei einer Stressreaktion der Aktivität der HPA-Achse entgegen zu wirken. Die Konzentration des Cotricotropin-Releasing-Hormons kann durch Benzodiazepine gesenkt werden.
8. Pharmakotherapie und psychische Störungen: GABA und Alkohol
Alkohol stimuliert den GABA a Rezeptor im GEhrin über eine eigene Bindugnsstelle (wie Benzodiazepine). Er wirkt also angstlösend. Bei Alkoholismus passt sich das GABAerge System der dauernden Alkohol-Stimulation an, indem es weniger GABA-Rezeptoren bereitstellt. Ein Alkoholentzug führt wegen der reduzierten Hemmung zu Hyperaktivität von anderen Systemen (Akoholdelirium).
8. Pharmakotherapie und psychische Störungen: GABA und Gedächtnis
Im Hippocampus befinden sich ebenfalls viele GABA-Rezeptoren. Es spielt demnach eine Rolle bei der REgulation des Gedächtnisses. Eine verstärkte Hemmung durch GABA kann Gedächtnisprozesse stören.