Hirnfunktionen
Neurotransmitter: Gegenstand vieler Untersuchungen ist die biologische Grundlage von Stressreaktionen (Lehnert et al. 1999). Wir wissen, dass dopaminerge Systeme über den präfrontalen Cortex kognitive Funktionen und Lernvorgänge, über den Hippocampus das Gedächtnis, über das Striatum zielgerichtetes Verhalten und über das limbische System Selbstverstärkung beeinflussen (Abbildung 1 und 2). Unvermeidbare Stressoren führen zu einer Abnahme von Dopamin und dem Syndrom der gelernten Hilflosigkeit (Weiss et al. 1989). Das noradrenerge System führt über den Locus coerulus zu Arousal angesichts fremder, bedrohlicher Stimuli. Mit seiner Aktivität korreliert auch das Ausmaß aktiven Verhaltens bzw. seine Unterdrückung führt zu reduzierter Verhaltensaktivität. Seine Überaktivität führt zur Abnahme von Wohlbefinden und zu Stress (Svensson et al. 1987). Anders als das noradrenerge und ähnlich wie das dopaminerge System reagiert das serotoninerge System nicht rasch auf akuten Stress.
Erst schwerer Dauerstress führt zu Veränderungen in den Raphekernen, in Kernen des Hippocampus, der Amygdala und des Hypothalamus. Dies kann als Antwort auf die Stressreaktion verstanden werden. Kognitive Leistungen, Verhaltensaktivität, Stimmung und der Schlaf-Wach-Rhythmus werden vom serotonergen System beeinflusst. Die Richtung der Beeinflussung besteht in einer Reduktion aktiven und aggressiven Verhaltens und der Wachheit. So könnte ein „low-Serotonin-Syndrom“ Impulskontrollverlust-Störungen hervorrufen (Asberg et al. 1987). Ein Zusammenhang mit Depressionen ist insofern festzustellen, als Serotonin-Agonisten antidepressive Wirkung haben. Das cholinerge System besteht einerseits aus präganglionären sympathischen und postganglionären parasympatischen Neuronen, andererseits enthält das basale Vorderhirn und dasStriatum cholinerge Neurone. Es ist dadurch an der Motorik, der vegetativen Regulation und an Lernen und Gedächtnis beteiligt. Beim Morbus Alzheimer sind cholinerge Neurone des basalen Frontalhirns degeneriert, besonders stark ist der Nucleus basalis Meynert betroffen. Auch die ausgeprägte Degeneration noradrenerger Neurone besonders im Locus coerulus trägt zu der schweren Demenz bei. Schließlich sind bei der Alzheimerschen Krankheit Glutamatrezeptoren im Hippocampus reduziert. Beim Morbus Parkinson ist der Dopamingehalt des Striatum extrem gesenkt. In der Substantia nigra verschwinden im Endstadium die dopaminergen Neurone nahezu. Bei der Chorea Huntington (Veitstanz) sind die inhibitorischen GABAergen Neurone im Striatum stark reduziert.
Die Hemisphärenforschung hat eine große Fülle von Ergebnissen geliefert, die jedoch immer widersprüchlich waren. Es besteht inzwischen viel Wissen, das aber keine einheitliche Theorie ermöglicht. Die rechte Hemisphäre des Cortex wird als Ort der netzwerkartigen ganzheitlichen Informationsverarbeitung gesehen, die linke Hemisphäre dient der analytisch-sequentiellen Verarbeitung und dem Handlungentwurf für bewußt intendierte Handlungen. Im Gegensatz zur linken ist die rechte Hemisphäre deutlich an der Verarbeitung von Emotionen beteiligt (Wittling 1990), die in nicht bewußt intendierte Handlungen münden kann. Dies wird bereits sehr eindrücklich von Sperry (1968) am Beispiel einer Split brain Patientin geschildert. Dieser wurde das Bild einer nackten Frau so dargeboten, daß die Information nur rechtshemisphärisch ankam. Sie kicherte errötend, konnte aber (linkshemisphärisch) den Grund nicht finden und aussprechen.
Neuropeptide: Unter den Neuropeptiden hat das Corticotropin-Releasing Hormon (CRH) eine herausragende Bedeutung. Es steuert über die ACTH-Sekretion, die wiederum zur Ausschüttung des Stresshormons Cortisol in der Nebennierenrinde führt, die Stressreaktion. Neben der Aktivierung des Symptathikus führt es zu einer Inhibition vagaler Kerne. Die hierfür verantwortlichen Neurone befinden sich in Cortex, Zwischenhirn und Hirnstamm. Infusion von CRH im Locus coeruleus löst eine Angstreaktion aus (Butler et al. 1990).
Das Thyreotropin-Releasing Hormon (TRH) wird im Hypothalamus produziert und kontrolliert über die Stimulation der TSH-Sekretion die Funktion der Schilddrüse. Dadurch wird der Sympathikus aktiviert. Es wirkt besonders aktivierend auf die Herz-Kreislauf-, Atmungsregulation sowie motorische Bewegungen. Man vermutet, dass es an der Entstehung von Hypertonien beteiligt ist. Außerdem führt es zur Ausschüttung von Prolactin aus der Hypophyse. TRh aktiviert die Antikörperproduktion und wirkt so immunregulierend.
Somatostatin wird im Gastrointestinaltrakt gebildet und wirkt als Neurotransmitter auf Rezeptoren in Hypothalamus und Cortex. Neben der Hemmung der Freisetzung von Wachstumshormon. Es wird unter Stress vermehrt gebildet. Es hemmt das sympathische Nervensystem und aktiviert das parasympathische (erhöhte Magensäuresekretion). Da es zur Freisetzung von Vasopressin führt, steigt der Blutdruck an und die Herzfrequenz sinkt (Brown et al. 1988). Auf das Immunsystem scheint es eher immunsupprimierend zu wirken.
Vasopressin (antidiuretisches Hormon) gelangt von neurosekretorischen Zellen des Hypothalamus zum Hypophysenhinterlappen, um den Wasserhaushalt zu steuern. Darüber hinaus aktiviert es analog CRH Stressreaktionen und führt zu einer Steigerung der Lernfähigkeit.
Endogene Opioide sind Endorphine, Enkephaline und Dynorphine. Sie gehen vom Hypothalamus aus. Sie vermindern die Schmerzwahrnehmung und wirken stressreduzierend. ß-Endorphine können die Lymphytenproliferation erhöhen und immunregulierend wirken. Diese Hormone können wiederum von Immunozyten gebildet werden.
Wachstumshormon, das in der Hypophyse gebildet wird, aber vermutlich auch von Lymphozyten produziert werden kann, bewirkt Immunstimulation.
Betrachtet man ganze Systeme wie die Hypothalamus-Hypophysen-Nebenrinden-Achse HHNA, die über CRH, ACTH und Cortisol humoral wirkt, so ist bei normaler Ausschüttung eine entzündungshemmende Wirkung zu beobachten, bei gesteigerter Ausschüttung etwa infolge Stress eine Immunsuppression (Kelley et al. 1999). Bei Depressionen ist die die Aktivität der HHNA erhöht (Holsboer 1991). Bei der Posttraumatischen Belastungsstörung hingegen ist die Aktivität vermindert (Yehuda et al. 1996). Patienten mit stressabhängigen körperlichen Beschwerden (Erschöpfungssyndrom, Fibromyalgiesyndrom, chronische Unterbauchbeschwerden) hatten ebenfalls eine verminderte Aktivität des HHNA mit reduzierten Cortisolspiegeln (Heim et al. 1998).
Wechselwirkungen mit dem Immunsystem: Umgekehrt kann das Immunsystem auf das ZNS einwirken, z. B über Zytokinine, die während einer Immunreaktion gebildet und freigesetzt werden und auf Hypothalamus und Hypophyse wirken. Insbesondere das sympathische Nervensystem wird durch Immunreaktionen aktiviert. Die Noradrenalinkonzentration im Hypothalamus wird durch sie erhöht (Besedovsky et al. 1983). Pollmächer (2002) berichtet über den Einfluß von Immunstimulation auf Gedächtnis und Stimmung.
In einer sehr großen Zahl von experimentellen Untersuchungen konnte festgestellt werden, dass Immunreaktionen klassisch konditioniert werden, d. h. nicht mehr die ursprüngliche Noxe, sondern ein harmloser Reiz, der zufällig mit der Noxe zeitgleich auf den Organismus einwirkte, fortan allein die Immunreaktion auslöste bzw. eine Immunsuppression herbeiführte. Bisher gelang es nicht, die neurobiologischen Abläufe dieser Konditionierung zu identifizieren (Buske-Kirschbaum et al. 1999). Allerdings legen die Ergebnisse nahe, dass z. B. durch Konditionierungen Autoimmunerkrankungen wie der Lupus erythematosus positiv beeinflussbar sein können (Ader et al. 1991). Auch eine Verminderung der Transplantatabstoßung konnte im Tiermodell durch Lernprozesse erreicht werden (Gorczynski 1990). Ebenfalls im Tiermodell zeigte sich eine erhöhte Inzidenz von Tumoren, wenn zuvor eine Immunsuppression konditioniert wurde (Blom et al. 1995). Am Menschen konnten Hinweise gefunden werden, dass allergische Reaktionen konditionierbar sind (Gauci et al. 1994).
aus Sulz: Neuropsychologie und Hirnforschung als Herausforderung für die Psychotherapie. Psychotherapie 2002, Bd.7, Heft1, 2002, Seite 18-33
