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Macht Dopamin geistig jung?

02.06.2015

Verbessert die Gabe Dopamin-stimulierender Mittel die Funktionsweise des Gehirns und die geistige Leistungsfähigkeit älterer Menschen? Dieser Frage gingen Wissenschaftler am Max-Planck-Institut für Bildungsforschung zusammen mit Kollegen aus dem In- und Ausland nach. Die Ergebnisse der Studie wurden in der Fachzeitschrift „Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America“ (PNAS) veröffentlicht.

Der Neurotransmitter Dopamin reguliert die Aktivität des Gehirns und dient unter anderem dem Arbeitsgedächtnis, das heißt der Fähigkeit, mehrere Dinge im Kopf zu behalten und zu verändern. Ältere Erwachsene haben im Durchschnitt weniger Dopamin als jüngere Erwachsene und zeigen niedrigere Arbeitsgedächtnisleistungen; außerdem ist die Variabilität ihrer Gehirnaktivität geringer.

Die Zusammenhänge zwischen Dopamin, Variabilität der Gehirnaktivität und Alter liegen jedoch noch im Dunkeln. Um diese Zusammenhänge zu erhellen, untersuchte das internationale Forscherteam die Wirkung der chemischen Substanz D-Amphetamin auf die Gehirnaktivität und das Arbeitsgedächtnis. D-Amphetamin führt zur vermehrten Ausschüttung von Dopamin und wird auch bei der Behandlung von Aufmerksamkeitsstörungen bei Kindern eingesetzt.

Die Forscher teilten zunächst jüngere und ältere Erwachsene in zwei Gruppen ein. Die erste Gruppe erhielt in der ersten Sitzung D-Amphetamin und in der zweiten Sitzung ein Placebo; bei der zweiten Gruppe war es umgekehrt. Weder die Probanden noch die Studienleiter kannten die Reihenfolge, in der Wirkstoff und Placebo verabreicht wurden.

In beiden Sitzungen wurde die Variabilität der Hirnaktivität mit einem Magnetresonanztomographen (MRT) gemessen, während die Probanden eine Arbeitsgedächtnisaufgabe bearbeiteten. Die Forscher sagten voraus, dass die Gabe von D-Amphetamin infolge der erhöhten Ausschüttung von Dopamin die Variabilität der Gehirnaktivität erhöhen und die Arbeitsgedächtnisleistungen steigern würde, und zwar insbesondere bei älteren Erwachsenen.

Das vorhergesagte Ergebnismuster traf zu, allerdings nur bei denjenigen älteren Erwachsenen, die das D-Amphetamin in der ersten Sitzung erhielten. Bei Probanden, die das D-Amphetamin in der zweiten Sitzung erhielten, kam es zwar ebenfalls zu einer Steigerung der Gehirnaktivität, die positiven Folgen für die Leistungen in der Arbeitsgedächtnisaufgabe blieben jedoch aus.

„Die Ergebnisse für die zweite Gruppe waren wirklich überraschend“, kommentiert Erstautor Douglas Garrett, Forscher am Max Planck UCL Centre for Computational Psychiatry and Ageing Research. „Den Ursachen dieser Reihenfolgeeffekte wollen wir in weiteren Studien nachgehen.“

Bei einigen jungen Probanden, die eine hohe Gehirnaktivität und hohe Leistungen zeigten, wirkte D-Amphetamin übrigens leistungsmindernd. Mehr Dopamin muss also nicht immer gut sein: Ab einem bestimmten Punkt nehmen die Leistungen wieder ab.

Der Erkenntnisgewinn der Studie liegt in dem Nachweis, dass die Gabe einer Dopamin-stimulierenden Substanz insbesondere bei älteren Erwachsenen die Variabilität der Hirnaktivität steigert und dass diese Steigerung zu einer Erhöhung der geistigen Leistungsfähigkeit führen kann.

„Die Ergebnisse bieten aber keine Grundlage für eine Empfehlung an ältere Erwachsene, D-Amphetamin einzunehmen“, warnt Ulman Lindenberger, Direktor des Forschungsbereichs Entwicklungspsychologie am Max-Planck-Institut für Bildungsforschung und einer der Initiatoren der Studie. „So eine Empfehlung verbietet sich derzeit“, ergänzt Douglas Garrett. „Zunächst müssen wir die Reihenfolgeeffekte und die Wirkungen einer wiederholten Gabe von D-Amphetamin viel besser verstehen.“

Hintergrundinformationen

Originalstudie
Garrett, D. D., Nagel, I. E., Preuschhof, C., Burzynska, A. Z., Marchner, J., Wiegert, S., Jungehülsing, G., Nyberg, L., Villringer, A., Li, S.-C., Heekeren, H. R., Bäckman, L., & Lindenberger, U. (2015). Amphetamine modulates brain signal variability and working memory in younger and older adults. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. Advance online publication. doi: 10.1073/pnas.1504090112

Max-Planck-Institut für Bildungsforschung
Das Max-Planck-Institut für Bildungsforschung wurde 1963 in Berlin gegründet und ist als interdisziplinäre Forschungseinrichtung dem Studium der menschlichen Entwicklung und Bildung gewidmet. Das Institut gehört zur Max-Planck-Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften e.V., einer der führenden Organisationen für Grundlagenforschung in Europa.

Max Planck UCL Centre for Computational Psychiatry and Ageing Research
Das Centre mit Sitz in London und Berlin wurde 2014 als Kooperationsprojekt der Max-Planck-Gesellschaft und des University College London gegründet. Es erforscht die Ursachen individueller Unterschiede und Störungen in der geistigen Entwicklung sowie die neuronalen Voraussetzungen erfolgreichen Alterns.

Weitere Informationen:

https://www.mpib-berlin.mpg.de/de/presse/2015/06/macht-dopamin-geistig-jung

Nicole Siller | Max-Planck-Institut für Bildungsforschung

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