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Mesolimbisches System Mesolimbisch ist eine Kombination aus Mesencephalon Mittelhirn oberster Teil des Hirnstamms und li

Mesolimbisches System

Mesolimbisch ist eine Kombination aus Mesencephalon (Mittelhirn = oberster Teil des Hirnstamms) und limbischem System (mehrere Gebiete im Umkreis um das Zwischenhirn = oberhalb des Mittelhirns).

Im weiteren Sinne bezeichnet das mesolimbische System die anatomische und funktionelle Gesamtheit der Verbindungen der beiden Gehirnregionen. Im häufig benutzten engeren Sinne jedoch ist mit dem Ausdruck nur der Teil gemeint, der das Zentrum des Belohnungssystems im Gehirn der Säugetiere ausmacht.

Aus diesem Grund ist das System von zentraler Bedeutung für das biologische Verständnis von Freude, Lust und Motivation. Seit den 1960er Jahren hat die Bedeutung markant zugenommen, da sich herausstellte, dass nahezu alle Rauschdrogen ihre Wirkung durch chemische Manipulation dieses Systems entfalten. Es spielt deshalb bei der Erforschung von Sucht eine zentrale Rolle.

Das dopaminerge mesolimbische System im menschlichen Gehirn, ausgehend von der Ventral Tegmental Area (VTA) mit dem Nucleus accumbens als erstem Zielgebiet (Sagittalebene).

Das mesolimbische System hat sein Ausgangs-Areal in der Area tegmentalis ventralis (engl.: ventral tegmental area, VTA) des Mittelhirns, sein erstes Zielgebiet im Nucleus accumbens und seine von dort nachgeschalteten Zielgebiete in verschiedenen Kerngebieten des limbischen Systems. Der Neurotransmitter der Nerven, die von der VTA in den Nucleus accumbens ziehen, ist Dopamin.

Struktur Bearbeiten

Die Neurone des Nucleus accumbens projizieren mit ihren Axonen vor allem zu den übrigen Strukturen des limbischen Systems, wie etwa:

Nervenzelle mit rot markierten Dopamin-Rezeptoren

Das Striatum mit dem basalganglionären-thalamocorticalen Regelkreis erhält Informationen von allen Gebieten der Hirnrinde (Cortex). Das Striatum im basalganglionären-thalamocorticalen Regelkreis scheint eine wichtige Funktion beim prozeduralen Gedächtnis bzw. Lernen, etwa der Gewohnheitsbildung und der Ausbildung und Leistung von Routineverhalten, einzunehmen. Die Projektion der Neurone im Striatum wird von einem nigrostriatalen dopaminergen Input und intrastriatalen cholinergischen Input dynamisch moduliert.

Das Striatum als solches umfasst einen Teil des subkortikalen Kerngebiets der Basalganglien und setzt sich aus Nucleus caudatus, Pallidum und ventralem Striatum zusammen. Heimer & Wilson (1975) wiesen die funktionelle wie neuroanatomische Verknüpfung des Nucleus accumbens an das ventrale Striatum nach. Unter den diversen kortiko-striatal-thalamischen Schleifensystemen der Basalganglien ist das ventrale Striatum Teil der anterior-zingulären Schleife, die aCC, ventrales Striatum, Amygdala, Hippokampus und entorhinalen Kortex miteinander verbindet.

Im Nucleus accumbens sind in großer Anzahl Dopaminrezeptoren vom Typ D2 nachweisbar. Diese werden durch Afferenzen aus dem ventralen Tegmentum stimuliert.

Funktion Bearbeiten

Das mesolimbische System gilt als das Zentrum des Belohnungssystems des Wirbeltiergehirns. Dabei registriert es die positiven Konsequenzen von Handlungen oder Ereignissen und beeinflusst dadurch die tierische Motivation. Die Funktion ist in erster Linie eine modulatorische Einwirkung auf alle Bereiche des limbischen Systems, z. B. eine positive Verstärkung eines Verhaltens (Belohnungslernen), weil seine Aktivierung an der Entstehung von Lustgefühlen beteiligt ist.

Medizinische Bedeutung Bearbeiten

Die Zusammenhänge zwischen Krankheiten und dem mesolimbischen System sind bislang (Stand 2020) nur zu einem kleinen Teil erforscht. Es ist jedoch bereits absehbar, dass das System hier eine Schlüsselrolle spielt. Einerseits hat Dopamin Einfluss auf die Regulierung des Immunsystems, andererseits beeinflusst das Immunsystem seinerseits das mesolimbische System. Bei einigen Krankheiten gibt es darüber hinaus bereits eine Vielzahl von konkreten Ergebnissen, die auch bereits in die medizinische Praxis einfließen.

Übersicht über das Belohnungssystem des menschlichen Gehirns, dessen übermäßige Sensitivierung sowohl bei Schizophrenien als auch bei der Entstehung von Abhängigkeit (Sucht) eine zentrale Rolle spielt. Der Kern des Systems ist der grün markierte Signalverkehr von der Area tegmentalis ventralis (VTA) zum Nucleus accumbens.

Schizophrenie Bearbeiten

Seit den 1960er Jahren ergaben sich vielfältige Hinweise, dass Schizophrenien oft von einer Überaktivität des mesolimbischen Systems begleitet sind, insbesondere von einer Übererregung der Dopamin-D2-Rezeptoren im Nucleus accumbens. Dies führte zur Dopaminhypothese der Schizophrenien, die sich in ihren Grundzügen etablierte, jedoch im Einzelnen im Laufe der Zeit auch weiter verfeinert werden musste.

Depression Bearbeiten

Es gibt Hinweise, dass das mesolimbische System an den Mechanismen von Depression beteiligt ist. Die Forschung hierzu befindet sich (Stand 2020) jedoch noch in einem frühen Stadium.

Sucht Bearbeiten

Der Konsum von Rauschdrogen bewirkt andauernde biochemische, anatomische und physiologische Veränderungen des mesolimbischen Systems. Diese Veränderungen werden in ihrer Gesamtheit als Neuroadaption bezeichnet und bewirken eine Sensitivierung (erhöhte Ansprechbarkeit) nicht nur gegenüber der konsumierten Substanz, sondern auch gegenüber anderen Rauschdrogen. Die Folge ist eine erhöhte Anfälligkeit für wiederholten Konsum und für Suchtverhalten insgesamt, da die Veränderungen zum Teil über Jahre bis Jahrzehnte bestehen bleiben.

Die Sensitivierung betrifft das Verlangen. Das angestrebte Gefühl (Euphorie) wird im Gegensatz zum Verlangen nicht verstärkt, sondern schwächt sich ab (Toleranzentwicklung).

Siehe auch Bearbeiten

Literatur Bearbeiten

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Weblinks Bearbeiten

Einzelnachweise Bearbeiten

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  4. G. E. Alexander, M. R. DeLong, P. L. Strick: Parallel organization of functionally segregated circuits linking basal ganglia and cortex. Annu Rev Neurosci, 9 (1986), S. 357–381
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  10. J. W. Koo, D. Chaudhury, M. H. Han, E. J. Nestler: Role of Mesolimbic Brain-Derived Neurotrophic Factor in Depression. In: Biological psychiatry. Band 86, Nummer 10, November 2019, S. 738–748, doi:10.1016/j.biopsych.2019.05.020, PMID 31327473, PMC 6814503 (freier Volltext) (Review).
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Mesolimbisch ist eine Kombination aus Mesencephalon Mittelhirn oberster Teil des Hirnstamms und limbischem System mehrere Gebiete im Umkreis um das Zwischenhirn oberhalb des Mittelhirns Im weiteren Sinne bezeichnet das mesolimbische System die anatomische und funktionelle Gesamtheit der Verbindungen der beiden Gehirnregionen Im haufig benutzten engeren Sinne jedoch ist mit dem Ausdruck nur der Teil gemeint der das Zentrum des Belohnungssystems im Gehirn der Saugetiere ausmacht Aus diesem Grund ist das System von zentraler Bedeutung fur das biologische Verstandnis von Freude Lust und Motivation Seit den 1960er Jahren hat die Bedeutung markant zugenommen da sich herausstellte dass nahezu alle Rauschdrogen ihre Wirkung durch chemische Manipulation dieses Systems entfalten Es spielt deshalb bei der Erforschung von Sucht eine zentrale Rolle Das dopaminerge mesolimbische System im menschlichen Gehirn ausgehend von der Ventral Tegmental Area VTA mit dem Nucleus accumbens als erstem Zielgebiet Sagittalebene Das mesolimbische System hat sein Ausgangs Areal in der Area tegmentalis ventralis engl ventral tegmental area VTA des Mittelhirns sein erstes Zielgebiet im Nucleus accumbens und seine von dort nachgeschalteten Zielgebiete in verschiedenen Kerngebieten des limbischen Systems Der Neurotransmitter der Nerven die von der VTA in den Nucleus accumbens ziehen ist Dopamin 1 Inhaltsverzeichnis 1 Struktur 2 Funktion 3 Medizinische Bedeutung 3 1 Schizophrenie 3 2 Depression 3 3 Sucht 4 Siehe auch 5 Literatur 6 Weblinks 7 EinzelnachweiseStruktur BearbeitenDie Neurone des Nucleus accumbens projizieren mit ihren Axonen vor allem zu den ubrigen Strukturen des limbischen Systems wie etwa Amygdala Hippocampus Cortex entorhinalis Gyrus cinguli Septum nbsp Nervenzelle mit rot markierten Dopamin RezeptorenDas Striatum mit dem basalganglionaren thalamocorticalen Regelkreis erhalt Informationen von allen Gebieten der Hirnrinde Cortex Das Striatum im basalganglionaren thalamocorticalen Regelkreis scheint eine wichtige Funktion beim prozeduralen Gedachtnis bzw Lernen etwa der Gewohnheitsbildung und der Ausbildung und Leistung von Routineverhalten einzunehmen Die Projektion der Neurone im Striatum wird von einem nigrostriatalen dopaminergen Input und intrastriatalen cholinergischen Input dynamisch moduliert Das Striatum als solches umfasst einen Teil des subkortikalen Kerngebiets der Basalganglien und setzt sich aus Nucleus caudatus Pallidum und ventralem Striatum zusammen 2 Heimer amp Wilson 1975 3 wiesen die funktionelle wie neuroanatomische Verknupfung des Nucleus accumbens an das ventrale Striatum nach Unter den diversen kortiko striatal thalamischen Schleifensystemen der Basalganglien ist das ventrale Striatum Teil der anterior zingularen Schleife die aCC ventrales Striatum Amygdala Hippokampus und entorhinalen Kortex miteinander verbindet 4 Im Nucleus accumbens sind in grosser Anzahl Dopaminrezeptoren vom Typ D2 nachweisbar Diese werden durch Afferenzen aus dem ventralen Tegmentum stimuliert Funktion BearbeitenDas mesolimbische System gilt als das Zentrum des Belohnungssystems des Wirbeltiergehirns Dabei registriert es die positiven Konsequenzen von Handlungen oder Ereignissen und beeinflusst dadurch die tierische Motivation Die Funktion ist in erster Linie eine modulatorische Einwirkung auf alle Bereiche des limbischen Systems z B eine positive Verstarkung eines Verhaltens Belohnungslernen weil seine Aktivierung an der Entstehung von Lustgefuhlen beteiligt ist 1 Medizinische Bedeutung BearbeitenDie Zusammenhange zwischen Krankheiten und dem mesolimbischen System sind bislang Stand 2020 nur zu einem kleinen Teil erforscht Es ist jedoch bereits absehbar dass das System hier eine Schlusselrolle spielt Einerseits hat Dopamin Einfluss auf die Regulierung des Immunsystems 5 6 andererseits beeinflusst das Immunsystem seinerseits das mesolimbische System 7 Bei einigen Krankheiten gibt es daruber hinaus bereits eine Vielzahl von konkreten Ergebnissen die auch bereits in die medizinische Praxis einfliessen nbsp Ubersicht uber das Belohnungssystem des menschlichen Gehirns dessen ubermassige Sensitivierung sowohl bei Schizophrenien als auch bei der Entstehung von Abhangigkeit Sucht eine zentrale Rolle spielt Der Kern des Systems ist der grun markierte Signalverkehr von der Area tegmentalis ventralis VTA zum Nucleus accumbens Schizophrenie Bearbeiten Seit den 1960er Jahren ergaben sich vielfaltige Hinweise dass Schizophrenien oft von einer Uberaktivitat des mesolimbischen Systems begleitet sind insbesondere von einer Ubererregung der Dopamin D2 Rezeptoren im Nucleus accumbens Dies fuhrte zur Dopaminhypothese der Schizophrenien die sich in ihren Grundzugen etablierte jedoch im Einzelnen im Laufe der Zeit auch weiter verfeinert werden musste 8 Depression Bearbeiten Es gibt Hinweise dass das mesolimbische System an den Mechanismen von Depression beteiligt ist Die Forschung hierzu befindet sich Stand 2020 jedoch noch in einem fruhen Stadium 9 10 11 Sucht Bearbeiten Der Konsum von Rauschdrogen bewirkt andauernde biochemische anatomische und physiologische Veranderungen des mesolimbischen Systems Diese Veranderungen werden in ihrer Gesamtheit als Neuroadaption bezeichnet und bewirken eine Sensitivierung erhohte Ansprechbarkeit nicht nur gegenuber der konsumierten Substanz sondern auch gegenuber anderen Rauschdrogen Die Folge ist eine erhohte Anfalligkeit fur wiederholten Konsum und fur Suchtverhalten insgesamt da die Veranderungen zum Teil uber Jahre bis Jahrzehnte bestehen bleiben 12 Die Sensitivierung betrifft das Verlangen Das angestrebte Gefuhl Euphorie wird im Gegensatz zum Verlangen nicht verstarkt sondern schwacht sich ab Toleranzentwicklung 13 Siehe auch BearbeitenGluck Pathologisches Spielen Substanzungebundene Abhangigkeit Abhangigkeit von psychoaktiven Substanzen Abhangigkeit Medizin BelohnungsaufschubLiteratur BearbeitenR A Serafini K D Pryce V Zachariou The Mesolimbic Dopamine System in Chronic Pain and Associated Affective Comorbidities In Biological psychiatry Band 87 Nummer 1 Januar 2020 S 64 73 doi 10 1016 j biopsych 2019 10 018 PMID 31806085 PMC 6954000 freier Volltext Review PDF S Ghosal C Sandi M A van der Kooij Neuropharmacology of the mesolimbic system and associated circuits on social hierarchies In Neuropharmacology Band 159 11 2019 S 107498 doi 10 1016 j neuropharm 2019 01 013 PMID 30660627 Review PDF T M Hsu J E McCutcheon M F Roitman Parallels and Overlap The Integration of Homeostatic Signals by Mesolimbic Dopamine Neurons In Frontiers in psychiatry Band 9 2018 S 410 doi 10 3389 fpsyt 2018 00410 PMID 30233430 PMC 6129766 freier Volltext Review J D Salamone M Pardo S E Yohn L Lopez Cruz N SanMiguel M Correa Mesolimbic Dopamine and the Regulation of Motivated Behavior In Current topics in behavioral neurosciences Band 27 2016 S 231 257 doi 10 1007 7854 2015 383 PMID 26323245 Review Vorschau Google Books S F Volman S Lammel E B Margolis Y Kim J M Richard M F Roitman M K Lobo New insights into the specificity and plasticity of reward and aversion encoding in the mesolimbic system In Journal of Neuroscience Band 33 Nummer 45 November 2013 S 17569 17576 doi 10 1523 JNEUROSCI 3250 13 2013 PMID 24198347 PMC 3818538 freier Volltext Review Weblinks BearbeitenIngo Schymanski Im Teufelskreis der Lust uber das menschliche Belohnungssystem Thomas Goschke Lernen und Gedachtnis WS 2014 15 Neurobiologische Grundlage von Belohnung und Verstarkungslernen abgerufen am 15 Dezember 2018 1 Einzelnachweise Bearbeiten a b S F Volman S Lammel E B Margolis Y Kim J M Richard M F Roitman M K Lobo New insights into the specificity and plasticity of reward and aversion encoding in the mesolimbic system In Journal of Neuroscience Band 33 Nummer 45 November 2013 S 17569 17576 doi 10 1523 JNEUROSCI 3250 13 2013 PMID 24198347 PMC 3818538 freier Volltext Review M R DeLong The basal ganglia In E R Kandel J H Schwartz T M Jessel Hrsg Principles of Neural Science 4 Aufl McGraw Hill New 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Veroffentlichung vor dem Druck Mai 2019 doi 10 1007 s11481 019 09851 4 PMID 31077015 PMC 6842680 freier Volltext Review M T Treadway J A Cooper A H Miller Can t or Won t Immunometabolic Constraints on Dopaminergic Drive In Trends in cognitive sciences Band 23 Nummer 5 Mai 2019 S 435 448 doi 10 1016 j tics 2019 03 003 PMID 30948204 PMC 6839942 freier Volltext Review PDF Stahl SM Beyond the dopamine hypothesis of schizophrenia to three neural networks of psychosis dopamine serotonin and glutamate In CNS Spectr 23 Jahrgang Nr 3 2018 S 187 191 doi 10 1017 S1092852918001013 PMID 29954475 cambridge org PDF E J Nestler W A Carlezon The mesolimbic dopamine reward circuit in depression In Biological psychiatry Band 59 Nummer 12 Juni 2006 S 1151 1159 doi 10 1016 j biopsych 2005 09 018 PMID 16566899 Review PDF J W Koo D Chaudhury M H Han E J Nestler Role of Mesolimbic Brain Derived Neurotrophic Factor in Depression In Biological psychiatry Band 86 Nummer 10 November 2019 S 738 748 doi 10 1016 j 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