Depression: Ketamin verhindert den Verlust des Vergnügens bei Primaten
Neue Forschung, die in der Zeitschrift erscheint Neuronzeigt, dass Primaten in Erwartung einer Belohnung die Erregung verlieren, wenn ein bestimmter Bereich ihres Gehirns überaktiv wird. Die Studie zeigt auch, dass Ketamin diese Gehirnregion beeinflusst und den Verlust des Vergnügens verhindert.
Depressionen sind „die weltweit häufigste Ursache für Behinderungen“ und eines der häufigsten psychischen Gesundheitsprobleme in den USA.
Die Symptome einer schweren Depression sind depressive Verstimmung und Verlust des Interesses oder der Freude an täglichen Aktivitäten. Einige Menschen haben möglicherweise auch Schlaf-, Ess- und Konzentrationsschwierigkeiten oder haben aufdringliche Gedanken an den Tod oder nehmen sich das Leben.
Der Verlust von Interesse, Vergnügen oder Aufregung in Erwartung von Aktivitäten, die der Einzelne einmal als angenehm empfunden hat, wird Anhedonie genannt.
Die Gehirnmechanismen, die der Anhedonie bei Depressionen zugrunde liegen, sind bisher unklar geblieben, und dieser Mangel an Wissen hat den Erfolg vieler Antidepressiva-Behandlungen behindert.
Jetzt wirft eine neue Studie das dringend benötigte Licht auf dieses Symptom. Professor Angela Roberts vom Institut für Physiologie, Entwicklung und Neurowissenschaften der Universität Cambridge, Großbritannien, leitete ein Forscherteam, und die Doktorandin und Medizinstudentin Laith Alexander machte sich daran, dieses Phänomen bei Krallenaffen zu untersuchen.
Marmosets sind eine Art nichtmenschlicher Primaten mit Frontallappen, die denen des Menschen sehr ähnlich sind. Diese physikalische Ähnlichkeit bedeutet, dass die Ergebnisse leichter auf den Menschen übertragen werden können, als wenn die Studie stattdessen Nagetiere betreffen würde.
Prof. Roberts und Kollegen testeten die Wirkung von Ketamin, einem halluzinogenen Medikament, das kürzlich als potenzielle Behandlung für Depressionen auf Interesse gestoßen ist, und stellten fest, dass es sich positiv auf die Primaten auswirkt.
Anhedonie bei Primaten studieren
Prof. Roberts erklärt die Motivation hinter der Studie mit den Worten: „Bildgebende Untersuchungen von [Menschen mit Depressionen] haben uns einen Hinweis auf einige der Gehirnregionen gegeben, die möglicherweise an Anhedonie beteiligt sind, aber wir wissen immer noch nicht, welche dieser Regionen ist kausal verantwortlich. "
"Ein zweites wichtiges Thema", fügt sie hinzu, "ist, dass Anhedonie vielfältig ist - sie geht über einen Verlust an Vergnügen hinaus und kann einen Mangel an Vorfreude und Motivation mit sich bringen, und es ist möglich, dass diese verschiedenen Aspekte unterschiedliche Ursachen haben."
Um mehr über die Gehirnmechanismen hinter Anhedonie herauszufinden, entwickelten Prof. Roberts und ihr Team ein Experiment, in dem sie Primaten trainierten, um auf zwei Geräusche zu reagieren. Ton A zeigte an, dass die Krallenaffen Marshmallows als Belohnung erhalten würden, während keine Behandlung auf Ton B folgte.
Nach dem Training zeigten Blutdruckmessungen und Kopfbewegungen, dass die Krallenaffen beim Hören von Ton A erregt würden, aber nicht auf diese Weise auf Ton B reagieren würden.
Als nächstes implantierten die Wissenschaftler chirurgisch sehr dünne Metallrohre in die Köpfe der Krallenaffen, durch die sie entweder ein Medikament oder ein Placebo in das Gehirn der Primaten injizierten.
Die Forscher zielten auf eine bestimmte Gehirnregion namens "Bereich 25" ab, die das Medikament vorübergehend hyperaktiv machte. Sie verwendeten PET-Scans, um die Gehirnaktivität der Primaten zu untersuchen.
Der Bereich 25 des Gehirns ist der Schlüssel zur Anhedonie
Die Primaten, die das Medikament erhielten, zeigten eine erhöhte Aktivität im Bereich 25 des Gehirns und zeigten auch eine signifikant geringere Erregung in Erwartung der Marshmallows.
Im Gegensatz dazu gab es weder eine Änderung der Gehirnaktivität noch des Verhaltens der Primaten, die das Placebo erhielten.
In einem zweiten Experiment mussten die Primaten für ihre Belohnungen arbeiten. Zuerst erhielten sie eine Belohnung, nachdem sie nur einmal eine farbige Form auf einem Bildschirm berührt hatten.
Im Verlauf des Experiments mussten die Primaten jedoch immer häufiger auf die Form drücken, bevor sie den Marshmallow erhielten. Schließlich würden die Tiere aufgeben, weil der Genuss die Mühe nicht mehr wert war.
Die Forscher fanden heraus, dass die Krallenaffen mit einem hyperaktiven Bereich 25 viel schneller aufgaben. PET-Scans zeigten auch, dass abnormale Aktivitäten in diesem Gehirnbereich in andere Gehirnbereiche überliefen, die ebenfalls überaktiv wurden, wenn die vorausschauende Erregung nachließ.
Wie Ketamin den Verlust des Vergnügens verhindert
Schließlich testeten die Forscher die Wirkung von Ketamin auf die Primaten. Sie gaben den Krallenaffen 24 Stunden, bevor sie die gleichen Experimente wie zuvor wiederholten.
Dieses Mal blockierte Ketamin die Aktivität des Arzneimittels, das den Bereich 25 überaktivierte. Die Gehirnaktivität der Primaten, die Ketamin erhielten, sah in PET-Scans normal aus, und die Primaten zeigten weiterhin ebenso viel Aufregung in Erwartung der Marshmallow-Behandlungen.
"Das Verständnis der Gehirnschaltungen, die bestimmten Aspekten der Anhedonie zugrunde liegen, ist von großer Bedeutung", sagt die Erstautorin Laith Alexander. "Nicht nur, weil Anhedonie ein Kernmerkmal der Depression ist, sondern auch, weil sie eines der behandlungsresistentesten Symptome ist."
Studien zeigen, dass bis zu 30 Prozent der Menschen mit Depressionen eine Form der Erkrankung haben, die nicht auf die Behandlung anspricht.
"Durch die Aufdeckung der spezifischen Symptome und Gehirnschaltungen, die gegenüber Antidepressiva wie Ketamin empfindlich sind, kommt uns diese Studie einen Schritt näher, um zu verstehen, wie und warum Patienten von verschiedenen Behandlungen profitieren können."
Laith Alexander
