Einführung
Die meisten Medikamente, die die geistige Funktion verändern, sei es zu Erholungszwecken oder zur Behandlung psychischer Störungen, beeinflussen die synaptische Übertragung. Einige Medikamente verändern das Aktionspotential, indem sie die Freisetzung von Neurotransmittern verändern; andere antagonisieren oder verstärken die Wirkung eines Neurotransmitters auf das synaptische Rezeptorprotein.
Andere Medikamente hemmen die Wiederaufnahme des Neurotransmitters aus dem extrazellulären Raum, wodurch seine Wirkung an der Synapse verlängert wird. Dies führt natürlich zu der Vorstellung, dass Denk-, Aufmerksamkeits- und Stimmungsstörungen grundsätzlich Störungen der Synapse sind. Darüber hinaus wird eine Begründung für die Behandlung psychischer Störungen durch Synapsenpharmakotherapie dargelegt.
Die Daseinsberechtigung bleibt das ehrwürdige Modell der physiologischen Regulation, die Homöostase , bei der jeder Parameter einen bestimmten festen und stabilen Wert beibehalten soll . Ein höherer oder niedrigerer Wert gilt als „unangemessen“ (Abweichung oder Defekt) und ist daher möglicherweise eine Störungsursache und ein logisches Ziel für eine therapeutische Neuanpassung.
Eine normale Funktion erfordert angeblich, dass verschiedene synaptische Parameter ihre eingestellten Werte beibehalten, während psychische Störungen angeblich aus „unangemessenen“ Werten dieser Variablen resultieren.
Bestimmte Neuronen können zu viele Neurotransmitter freisetzen; andere veröffentlichen möglicherweise nur sehr wenig. Die Wirkung eines Neurotransmitters kann zu schwach oder zu stark sein; oder es kann zu kurz oder zu lang sein. Dies sind die hypothetischen „unangemessenen“ Werte, die Medikamente korrigieren müssen.
Befürworter dieser Theorie vergleichen die psychische Störung häufig mit Typ-1-Diabetes, bei dem ein „unangemessener“ Blutzucker durch Insulinmangel verursacht wird und diese Störung durch die Verabreichung des exogenen Hormons kontrolliert wird.
Für kognitive Störungen gibt es keine Hinweise auf einen „unangemessenen“ Wert eines synaptischen Parameters
Aber die Analogie gilt nicht .
Für kognitive Störungen gibt es keine Hinweise auf einen „unangemessenen“ Wert eines synaptischen Parameters. Die Suche wird innerhalb einzelner Synapsen, lokaler Schaltkreise und großer Bereiche des Gehirns fortgesetzt, und schließlich wird die genetische Analyse bestimmte psychische Störungen mit molekularen Varianten eines bestimmten Ionenkanals oder eines Rezeptors für einen bestimmten Neurotransmitter in Verbindung bringen. Dies erklärt jedoch wahrscheinlich nur einen kleinen Teil der häufigen Erkrankungen, und bis dahin gibt es nichts Spezifisches, das durch Pharmakotherapie korrigiert werden könnte.
Homöostase vs. Allostase
Es gibt jedoch einen tieferen Fehler im Homöostasemodell. Eine effiziente physiologische Regulierung versucht nicht, einen Parameter auf einem festgelegten Fixpunkt zu halten. Im Gegenteil, die Nachfrage ist ständig fließend, sodass ein fester Wert oft zu niedrig für den Bedarf oder umgekehrt zu hoch wäre. Darüber hinaus würde eine Strategie zur Regulierung der Änderung des erstellten Sollwerts zu Verzögerungen führen: Der Wert des Parameters würde häufig unterschiedlich sein und die Anpassung würde erfolgen, wenn der Bedarf bereits überschritten ist.
Die prädiktive Regulierungsstrategie wird Allostase genannt , was „Stabilität“ durch Veränderung bedeutet
Eine effizientere Strategie besteht darin, dass das Gehirn kontinuierlich viele Parameter überwacht und sein gespeichertes Wissen nutzt, um vorherzusagen , welche Werte am meisten benötigt werden; dann baut es sie schnell auf, indem es das neuroendokrine und autonome System kontrolliert. Diese prädiktive Regulierungsstrategie wird Allostase genannt , was „Stabilität durch Veränderung“ bedeutet 1,2.
Während die Homöostase auf Fehler wartet und diese dann korrigiert (reaktiv), nutzt die Allostase angeborenes und erlerntes Vorwissen, um Fehler zu verhindern und zu minimieren (prädiktiv).
Parameterwerte variieren stark über und unter dem Mittelwert, aber nicht, weil sie „unangemessen“ sind. Es liegt vielmehr daran, dass das Gehirn Bedarfsänderungen vorhersagt und die Parameter neu abstimmt, um sie korrekt aufrechtzuerhalten.
Überdenken Sie Glukose vs. Insulin: Wenn Sie am Computer sitzen, prognostiziert das Gehirn einen geringen Bedarf an Glukoseaufnahme durch die Muskeln und einen geringen Bedarf an Insulin, um diese Aufnahme zu ermöglichen. Das Gehirn steuert dann das neuroendokrine und autonome System, um die Werte niedrig zu halten.
Wenn sich das Gehirn dazu entschließt, Tennis zu spielen, prognostiziert es einen höheren Stoffwechselbedarf. Anschließend erhöht es den Blutzucker- und Insulinspiegel über neuroendokrine und autonome Mechanismen. In Erwartung intensiver sportlicher Wettkämpfe kann es im Gehirn vorübergehend zu einem Anstieg der Glukosewerte auf diabetische Werte kommen, die in den Urin gelangen (Glykosurie).
Ein Diabetiker lernt, die „natürliche“ prädiktive Regulierung des Gehirns nachzuahmen, indem er sich kurz vor dem Tennis und vor einer Mahlzeit selbst eine Dosis Insulin verabreicht, und das funktioniert bis zu einem gewissen Grad.
Dem Gehirn geht es jedoch viel besser, da es kontinuierlich den Spiegel aller wichtigen Metaboliten und Hormone überwacht. Neuronale Schaltkreise integrieren diese Daten in Echtzeit zusammen mit Körper- und Gehirntemperatur, Umgebungstemperatur, Luftfeuchtigkeit und Einschätzungen der Fähigkeiten des Gegners.
Effektorschaltungen koordinieren und steuern kontinuierlich mehrere Ausgänge. Wenn Parameterwerte über oder unter dem Mittelwert schwanken, spiegeln sie folglich die besten Vorhersagen des Gehirns darüber wider, was der Körper auf allen Ebenen benötigen wird. Von diesem Beispiel nehmen wir 3 Punkte.
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Auf diese Weise könnten die Einstellungen alle normalen Berechnungen auf der normalen Zeitskala widerspiegeln. Obwohl dies bei Diabetes nicht möglich ist, eignet es sich gut als Primärtherapie für eine neurologische Erkrankung, das Parkinson-Syndrom.
Da Neuronen, die auf die Freisetzung des Botenstoffs Dopamin spezialisiert sind, nach und nach absterben, gehen ihre Synapsen in vielen Hirnregionen verloren, darunter im frontalen Kortex, im Striatum und in der Netzhaut. Der Verlust der Dopaminausschüttung an kritischen Stellen zu einem kritischen Zeitpunkt führt eindeutig zu Parkinson-Symptomen.
Die Therapie liefert einen molekularen Vorläufer , den Neuronen in Dopamin umwandeln und dann in die verbleibenden Synapsen freisetzen. Neuronen modulieren weiterhin die Dopaminfreisetzung über ihre etablierten Schaltkreise mit ihrem natürlichen Timing. Da diese Therapie bestehende Mechanismen der prädiktiven Regulation nutzt , kann sie erheblich wirksam sein, solange ausreichend dopaminerge Neuronen erhalten bleiben.
Lektionen zur Behandlung psychischer Störungen
Erstens wird es schwierig sein, die Ursachen der Psychopathologie auf synaptischer Ebene zu identifizieren, da die normale Physiologie erfordert, dass alle Parameter variieren. Werden Synapsen oder Schaltkreise anders schwanken, wenn sie gutartige oder böse Gedanken erzeugen? Gibt es einen synaptischen Parameter, der mangelhaft ist, wenn die Aufmerksamkeit leicht wechselt, und übermäßig hoch ist, wenn er anhält?
Ebenso wahrscheinlich ist es, dass das aufmerksamkeitskontrollierende System einfach angemessen auf Anweisungen aus anderen Gehirnregionen reagiert. Obwohl Medikamente eine gewisse Linderung der Symptome bewirken können, fehlt der Pharmakotherapie eine rationale Grundlage, bis sich herausstellt, dass bestimmte synaptische Defizite erhebliche psychische Störungen verursachen.
Zweitens führt jede Behandlung, die versucht, einen Schlüsselparameter im gesamten Gehirn auf einer einzigen Zeitskala auf ein Durchschnittsniveau zu beschränken, dazu, synaptische Variationen zu reduzieren, die für normales Denken, Aufmerksamkeit und Stimmung unerlässlich sind . Eine solche Langeweile kann alles noch schlimmer machen. Tatsächlich erklärt dies bestimmte häufige Wirkungen synaptischer Pharmakotherapien (emotionale Abflachung).
Dabei handelt es sich nicht um „Nebenwirkungen“, wie sie allgemein genannt werden; Vielmehr sind sie genau das, was das Modell für die Allostase und den Verlust seiner adaptiven und prädiktiven Funktion im Zuge der Behandlung vorhersagt.
Drittens schlägt das Allostase-Modell eine prinzipielle Definition der psychischen Gesundheit vor: als die Reaktionsfähigkeit des bewussten und unbewussten Geistes auf die gesamte Bandbreite von Signalen aus vielen Quellen: aktuelle Gedanken, persönliche und familiäre Erinnerungen, Erinnerungen und angeborene Appetite.
| Psychische Gesundheit ist die Fähigkeit, zwischen Gedanken zu wählen und flexibel zwischen ihnen zu wechseln; Es ist die Fähigkeit, die Stimmung und den emotionalen Ausdruck mit der unmittelbaren Situation zu verknüpfen. |
Bei einer psychischen Störung handelt es sich um das Gegenteil: Es handelt sich um eine verminderte Fähigkeit, auf Anforderungen zu reagieren. Der Patient ist in einem Gedanken gefangen: eine überzeugende Stimme; oder Angst vor Ansteckung; oder eine Stimmung wie Depression. Dies deutet auf ein therapeutisches Ziel im Einklang mit diesen Prinzipien hin: die Wiederherstellung der Reaktionsfähigkeit auf die gesamte Bandbreite an Reizen, die den Anpassungsbedarf des „normalen“ Lebens ausmachen.
Wiederherstellung der Reaktionsfähigkeit
Um, wie in der Parkinson-Therapie, die natürliche Funktion synaptischer Mechanismen auszunutzen, müssen Therapien, die auf diesen Prinzipien basieren, natürliche Mechanismen zur prädiktiven Regulierung nutzen.
Dabei geht es um die kontinuierliche Aktualisierung von Wissensquellen über die äußere und innere Umgebung (Signale); das heißt, kontinuierliches Lernen, das die permanente Umgestaltung neuronaler Schaltkreise beinhaltet. Das erwachsene Gehirn generiert weiterhin neue Synapsen. Daher umfasst die Reaktion auf die psychische Gesundheit sowohl Lernen als auch Vergessen. 3
Um ein neues Verhalten zu erlernen, müssen wir es wiederholen, und um eine Wiederholung herbeizuführen, nutzt das Gehirn einen speziellen Schaltkreis. Wenn das Verhalten eine größere Belohnung als vorhergesagt bietet, liefert dieser Schaltkreis einen Impuls aus Dopamin und anderen Neurochemikalien, einschließlich endogener Opioide, an das Striatum und den frontalen Kortex. 4
Mit diesem Puls erleben wir ein kurzes Vergnügen, und um einen weiteren Puls zu erhalten, wiederholen wir das Verhalten. Das heißt, wir üben. Zum Lernen reicht Übung allein jedoch nicht aus.
Die Umgestaltung eines Schaltkreises erfordert auch einen Zustand der Plastizität , in dem Synapsen empfindlich auf chemische Signale wie den aus dem Gehirn stammenden Wachstumsfaktor reagieren, der es ihnen ermöglicht, zu wachsen oder zu schrumpfen. Die Plastizität wird durch verschiedene Aktivitäten, einschließlich körperlicher Betätigung 5, gesteigert und dies legt einen Ansatz nach den ersten Prinzipien zur Verbesserung einer psychischen Störung nahe.
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Schlussfolgerungen
Die Strategie „Übung + Plastizität“ repariert möglicherweise nicht ein Variantenmolekül, das zu einer psychischen Störung beiträgt. Andererseits ändern neuronale Schaltkreise bei der Umstrukturierung zur Verbesserung ihrer Vorhersagen ständig ihre Genexpressionsmuster und modifizieren ständig die Strukturen synaptischer Proteine, beispielsweise durch Änderung des Phosphorylierungsniveaus.
Die Strategie „Praxis + Plastizität“ bietet also unendlich viele Möglichkeiten zur Verbesserung der psychischen Gesundheit, indem der Schaltkreis auf molekularer Ebene umstrukturiert wird, um den Bereich der adaptiven Reaktionsfähigkeit auf die Umwelt zu erweitern.
