Gehirn "rekrutiert" andere Regionen, um Aufgaben zu erledigen
Obwohl ein Großteil des Schadens, den chronischer Alkoholmissbrauch dem Gehirn zufügt, nach dem Alkoholkonsum aufhört zu trinken, bleiben einige kognitive Defizite auch nach längerer Abstinenz bestehen.
Eine Studie hat ergeben, dass auch einige motorische Defizite, die durch langfristigen Alkoholmissbrauch verursacht werden, auch lange nach dem Abstinenz des Alkoholikers bestehen bleiben. Aber die unerwartete Nachricht ist, dass das Gehirn versucht, diesen Schaden zu kompensieren, indem es andere Regionen des Gehirns benutzt, um diese Aufgaben zu erfüllen.
Mithilfe funktioneller Magnetresonanztomographie (fMRT) konnten Wissenschaftler während einer einfachen motorischen Aufgabe Hirnregionen beobachten und fanden heraus, dass das Gehirn andere, unerwartete Regionen zu "rekrutieren" scheint, um Schäden durch Alkoholmissbrauch auszugleichen.
Hirnregionen Schaden bei Alkoholikern
"Wir wissen aus neuropathologischen Studien, dass die beiden Teile des Gehirns, die bei chronischen Alkoholikern am häufigsten geschädigt werden, das Kleinhirn und der Frontallappen sind", sagte Peter R. Martin, Professor für Psychiatrie und Pharmakologie, Direktor des Vanderbilt Addiction Center an der Vanderbilt University School of Medicine, und korrespondierender Autor für die Studie. "Eine schnelle motorische Eigenaktivität wie das Fingerklopfen ist eine Funktion des motorischen Kortex, des hinteren Teils des Frontallappens, der einen Reiz für die Handmuskeln auslöst, der dann durch das Zusammenspiel zwischen Kleinhirn und Hoden koordiniert wird Frontallappen.
"Mit anderen Worten, ich habe mir gedacht, dass es bei Alkoholikern während des Fingerklopfens wahrscheinlich Anomalien bei der Aktivierung dieser Regionen geben würde."
Gehirnaktivität untersuchen
Martin und Kollegen beobachteten zwei Gruppen, die sich einer fMRT unterziehen, während sie sich wiederholende, selbstgesteuerte Zeigefingerübungen durchführten, wobei sie abwechselnd zwischen ihren dominanten und nicht dominanten Händen wechselten.
Die Gruppen waren acht (7 männliche, 1 weibliche) alkoholabhängige Patienten nach ungefähr zwei Wochen Abstinenz; und neun (7 weibliche, 2 männliche) gesunde Freiwillige oder Kontrollen.
Mehr vom Gehirn verwenden
Wie erwartet, führten die abstinenten alkoholabhängigen Patienten die Fingerschneid-Aufgaben signifikant langsamer als die Kontrollen durch.
Entgegen den Erwartungen wurde das langsamere Klopfen nicht von einer proportional verringerten fMRT-Hirnaktivierung in der Großhirnrinde und im Kleinhirn begleitet; vielmehr hatten die Alkoholiker eine signifikante Zunahme der Aktivierung in der kortikalen Hirnregion ipsilateral zu (auf derselben Seite wie) der aktiven Hand während des dominanten Handklopfens.
Mit anderen Worten, die Forscher fanden heraus, dass die Alkoholiker mehr von ihrem Gehirn brauchen, um weniger zu tun.
"Zuerst haben wir festgestellt, dass Alkoholiker im Allgemeinen ineffizienter geklopft haben", sagte Martin. "Zweitens würde ein Alkoholiker einen größeren Teil seines Gehirns aktivieren als ein normaler Mensch, um ein einziges Antippen zu erzeugen. Daher scheinen die Ergebnisse darauf hinzuweisen, dass Alkoholiker, wenn sie sich vom Trinken erholen, wahrscheinlich ein relativ normales Klopfen zeigen können , sie müssen mehr von ihrem Gehirn verwenden, um die Wasserhähne zu erzeugen. "
"Diese Studie unterstreicht, wie wichtig es ist, die Funktionsweise der Schaltkreise des Gehirns auch bei scheinbar einfachen Aufgaben zu berücksichtigen", sagte Edith Sullivan, außerordentliche Professorin für Psychiatrie an der Medizinischen Fakultät der Stanford University.
"Darüber hinaus birgt ein Nachweis für die Rekrutierung von Gehirnregionen, die normalerweise nicht an einer bestimmten Aufgabe beteiligt sind, eine Gefahr für Leistungsineffizienzen für diese bestimmte Aufgabe, andere Aufgaben, die gleichzeitig erledigt werden müssen, und komplexere Aufgaben mit geteilter Aufmerksamkeit, wie z Fahren."
Höhere Gehirnaktivität
Erhöhte Aktivität in der ipsilateralen kortikalen Region des Gehirns war höchst unerwartet, sagte Martin.
"Normalerweise, wenn ich mit der rechten Hand klopfe", sagte er, "ist es hauptsächlich mein linker motorischer Kortex (Teil der Frontallappen), der in Verbindung mit meinem rechten Kleinhirn feuert." Ipsi "bedeutet die gleiche Seite," contra " bedeutet gegenüberliegende Seite.
Also sprechen wir über meinen kontralateralen Kortex und mein ipsilaterales Kleinhirn. Die signifikant höhere Aktivität, die wir bei den Alkoholikern fanden, lag im ipsilateralen Kortex, der Seite, von der wir normalerweise nicht erwarten, dass sie aktiviert wird.
"Dieser Befund ist vereinbar mit der Idee, dass verschiedene Regionen des Gehirns in eine Aktivität gerufen werden, die normalerweise nicht aktiviert würde, um den Verhaltensanforderungen gerecht zu werden. Dies deutet darauf hin, dass Alkoholiker auf einer bestimmten Ebene scheinen zu funktionieren normalerweise, wenn Sie das Niveau der Komplexität erhöhen, zu dem sie gebeten werden, durchzuführen, können sie ihre Kapazitäten erschöpfen - es kann kein Gehirn mehr geben, das einstellt, rekrutiert, kompensiert. "
Das Gehirn wird besser Kompensieren
Diese Erkenntnisse führen zu neuen Fragen, sagte Martin. "Wenn wir Patienten untersuchen, wie sie mit ihrer Abstinenz fortschreiten, werden diese Abnormalitäten besser? Es kann sein, dass das Gehirn besser ausgleicht, aber es normalisiert sich nicht, es lernt nur, wie man noch mehr Teile davon einbringt Sie könnten sagen, dass es lernt, sich neu zu verkabeln.
"Eine andere Möglichkeit könnte sein, dass wenn das Gehirn heilt, weniger Aktivierung erforderlich ist, und das ist eine echte Form der Genesung. Die Antworten beruhen auf dem Verständnis, nicht auf dem Klopfen selbst, sondern auf den Mechanismen hinter dem Klopfen."
Quellen:
Parks, MH, et al. "Aktivierung der fMRT des Gehirns in Verbindung mit selbsttätigen Fingerangriffen bei chronisch alkoholabhängigen Patienten." Alkoholismus: Klinische und experimentelle Forschung April 2003