Wie Ritalin die Aufmerksamkeit erhöht – Neuroscience News

Zusammenfassung: Die Studie wirft ein neues Licht auf die neurobiologischen Mechanismen, die auftreten, ermöglicht es dem ADHS-Medikament Ritalin, die Aufmerksamkeit zu verbessern, und berichtet, dass das Medikament Vorteile für eine Reihe von kognitiven Veränderungen im Zusammenhang mit dem Alter haben könnte.

Quelle: Universität Pittsburgh

Selbst ein halbes Jahrhundert nachdem ein Medikament auf den Markt gebracht wurde, können Wissenschaftler immer noch neue Dinge über seine Wirkungsweise lernen. Neue Forschungsergebnisse von Neurowissenschaftlern der University of Pittsburgh bieten einen seltenen Blick darauf, wie Ritalin die Aktivität im Gehirn von Tieren beeinflusst, und liefern ein tieferes Verständnis dafür, wie Gruppen von Gehirnzellen die Aufmerksamkeit steuern, und weisen auf potenzielle neue Verwendungen für das Stimulans hin.

Etwa 1 von 11 Kindern in den Vereinigten Staaten werden Stimulanzien wie Methylphenidat (auch unter dem Markennamen Ritalin bekannt) verschrieben, um die Aufmerksamkeit und Konzentration bei Menschen mit Aufmerksamkeitsdefizit-/Hyperaktivitätsstörung oder ADHS zu verbessern.

Viele Erwachsene, laut Umfragen schätzungsweise 1 von 5, verwenden auch Off-Label-Medikamente. Und obwohl die Sicherheit und Wirksamkeit dieser Medikamente gut bekannt ist, gibt es noch viel über ihre Wirkungsweise zu lernen.

„Wir wissen wirklich sehr wenig darüber, was diese Medikamente mit der Aktivität von Neuronenpopulationen machen“, sagte die leitende Studienautorin Marlene Cohen, Professorin für Neurowissenschaften am Kenneth P. Dietrich College of Arts and Sciences.

„Aber Grundlagenwissenschaftler wie wir haben untersucht, welche Gruppen von Neuronen uns etwas über Verhalten und Kognition mitteilen können. Wenn wir also verstehen, was diese Medikamente mit Gruppen von Neuronen machen, können wir Hinweise auf andere Dinge geben, die für sie nützlich sein könnten.“

Frühere Arbeiten unter der Leitung von Amy Ni, Postdoktorandin bei Pitt, haben einen Zusammenhang zwischen Tieren, die bei einer visuellen Aufgabe gut abschneiden, und einer bestimmten Messung von Neuronen im visuellen Kortex gezeigt – insbesondere, wie wahrscheinlich es ist, dass sie unabhängig voneinander und nicht synchron feuern.

In der aktuellen Arbeit fanden sie heraus, dass Tiere, denen Methylphenidat verabreicht wurde, bei einer visuellen Aufgabe zur Aufmerksamkeit besser abschnitten und dass die Verbesserung genau dann eintrat, wenn sich das gleiche Maß an neuronaler Aktivität änderte.

Das von Ni geleitete Team veröffentlichte seine Forschungsergebnisse in der Zeitschrift Proceedings of the National Academy of Sciences Am 25.04.

Einige der Studienergebnisse waren aufgrund dessen, was bereits über das Medikament bekannt ist, vorhersehbar. Alle drei Tiere nahmen während zwei Testwochen an aufeinanderfolgenden Tagen Methylphenidat oder ein Placebo ein. An den Tagen, an denen sie die Medikamente einnahmen, verbrachten sie mehr Zeit mit der Aufgabe und schnitten besser ab, aber nur, wenn die erforderliche Aufgabe an einem Ort stattfand, auf den sie tatsächlich achteten.

In den meisten neurowissenschaftlichen Experimenten zielen Forscher auf sehr kleine Gruppen von Neuronen mit Elektrizität oder Licht ab. „Das haben wir definitiv nicht – wir haben diese Medikamente genommen, sie in Fruchtsaft gemischt und sie den Tieren gegeben“, sagte Cohen. “Mir fiel auf, dass eine sehr allgemeine Manipulation einen sehr spezifischen Verhaltenseffekt haben würde.”

Abgesehen davon, dass sie mehr darüber erfahren, wie das Medikament wirkt, ermöglichen Experimente wie dieses den Forschern, ein breiteres Verständnis dafür zu erlangen, wie sich Neuronen-Feuermuster in Verhaltensweisen umsetzen, wie z. B. darauf zu achten, was wir sehen.

Durch den Vergleich, wie Neuronen funktionieren, wenn sich das Gehirn in unterschiedlichen Zuständen befindet – beispielsweise wenn eine Person ein Medikament einnimmt, oder wenn sie es nicht tut – können Forscher vollständigere und nützlichere Modelle dafür erstellen, wie Gehirnzellen mit Verhalten zusammenhängen.

Es ist ein Ansatz, der nicht viel Aufmerksamkeit erhalten hat, sagte Cohen, teilweise weil es an Möglichkeiten fehlt, die Forschung darüber zu finanzieren, wie Medikamente die neuronale Aktivität verändern. Das erschwert die Erforschung von „Cross-Therapien“, also neuen Anwendungsmöglichkeiten für bereits auf dem Markt befindliche Medikamente.

Etwa 1 von 11 Kindern in den Vereinigten Staaten werden Stimulanzien wie Methylphenidat (auch unter dem Markennamen Ritalin bekannt) verschrieben, um die Aufmerksamkeit und Konzentration bei Menschen mit Aufmerksamkeitsdefizit-/Hyperaktivitätsstörung oder ADHS zu verbessern. Das Bild ist gemeinfrei

Angesichts der aktuellen Studie weisen frühere In-vitro-Arbeiten auf einige dieser potenziellen Überkreuzungen hin. Nis Forschung hat Ähnlichkeiten zwischen den neuronalen Mustern gefunden, die mit Aufmerksamkeit und bestimmten Arten des Lernens verbunden sind, was darauf hindeutet, dass Behandlungen für Störungen, an denen das eine beteiligt ist, für das andere wirksam sein können.

„Diese Stimulanzien können tatsächlich für die Behandlung vieler Dinge nützlich sein, von kognitiven Veränderungen im Zusammenhang mit dem normalen Altern bis hin zur Alzheimer-Krankheit und mehr“, sagte Cohen. Obwohl es sich im Moment nur um eine fundierte Vermutung handelt, ist es einer der Pläne, die das Labor in zukünftigen Studien verfolgen möchte.

Vorerst bleibt diese Studie ein wichtiger erster Schritt in einer Reihe von Forschungsarbeiten, von denen Cohen hofft, mehr zu sehen: die Verbindung der Punkte zwischen den neuronalen Grundlagen unseres Verhaltens und deren Einfluss durch Drogen.

„Es ist ein Testfall, und ich denke, es gibt viel zu tun“, sagte sie. “Ich hoffe, die Leute werden sehen, dass diese Methoden wichtig sind.”

Über diese Psychopharmakologie und Neuigkeiten aus dem Forschungsinteresse

Autor: Pressebüro
Quelle: Universität Pittsburgh
Kontakt: Pressestelle – University of Pittsburgh
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“Methylphenidat als kausaler Test grundlegender neuronaler Kodierungs- und Übersetzungshypothesen” von Amy M. Ni et al. PNAS


eine Zusammenfassung

siehe auch

Dies zeigt eine Zeichnung einer Frau, die von Marihuanablättern umgeben ist

Methylphenidat als kausaler Test grundlegender neuronaler Kodierungs- und Übersetzungshypothesen

Die meisten Studien der Systemneurowissenschaften lassen sich in zwei Kategorien einteilen: Grundlagenforschung, die darauf abzielt, die Beziehung zwischen Neuronen und Verhalten zu verstehen, oder lokalisierte Arbeit, die auf die Entwicklung von Behandlungen für neuropsychiatrische Störungen abzielt.

Hier nutzen wir diese beiden Ansätze, um uns gegenseitig zu informieren und zu verstärken.

Unsere Studie testet Hypothesen über grundlegende wissenschaftliche neuronale Kodierungsprinzipien und erläutert die neuronalen Mechanismen, die den klinisch relevanten Verhaltenseffekten von Methylphenidat (Ritalin) zugrunde liegen.

Wir entdeckten, dass oral verabreichtes Methylphenidat, das klinisch zur Behandlung der Aufmerksamkeitsdefizit-Hyperaktivitätsstörung (ADHS) und allgemein zur Verbesserung der Kognition eingesetzt wird, die räumlich selektive visuelle Aufmerksamkeit erhöht und die Sehleistung nur am überwachten Ort verbessert.

Darüber hinaus fanden wir heraus, dass diese kausale Manipulation das Sehvermögen bei Rhesusaffen verbessert, insbesondere wenn sie die durchschnittliche korrelierte Varianz von Neuronen im V4-Sichtbereich reduziert. Unsere Ergebnisse zeigen, dass das visuelle System eine Plattform zum Verständnis der neuronalen Grundlagen sowohl komplexer kognitiver Prozesse (Grundlagenwissenschaft) als auch neuropsychiatrischer Störungen (Übersetzung) ist.

Unsere Ergebnisse beziehen sich auf grundlegende wissenschaftliche Hypothesen und stimmen mit einem Szenario überein, in dem Methylphenidat kognitiv spezifische Wirkungen hat, indem es durch natürlich selektive kognitive Mechanismen wirkt.

Klinisch deuten unsere Ergebnisse darauf hin, dass überraschend oft spezifische Symptome neuropsychiatrischer Erkrankungen verursacht und behandelt werden können, indem man sich allgemeine Mechanismen zunutze macht.

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