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Jugendliches Trinken hat langfristige Auswirkungen auf Gedächtnis und Lernfähigkeiten
Starkes Trinken als Jugendlicher könnte den Gehirnbereich, der Lernen und Gedächtnis steuert, langfristig schädigen, so Forscher von Duke Medicine, die gerade eine neue Studie durchgeführt haben.
Die Studie untersuchte die zellulären Veränderungen, die die Alkoholexposition von Jugendlichen bei Ratten begleiteten.
Die Studie, veröffentlicht in Alkoholismus: Klinische und experimentelle Forschung, untersucht, wie die Alkoholexposition während der Adoleszenz das Wachstum eines Gehirns beeinflussen kann, das sich noch nicht vollständig entwickelt hat und zu Anomalien führt, die das Verhalten im Erwachsenenalter beeinflussen können.
"In den Augen des Gesetzes gelten die Menschen, wenn sie das 18. Lebensjahr erreicht haben, als erwachsen, aber das Gehirn entwickelt sich bis in die Mitte der 20er Jahre weiter", sagt Hauptautorin Mary-Louise Risher, Postdoktorandin in der Duke Abteilung für Psychiatrie und Verhaltenswissenschaften.
Während die Pubertät eine entscheidende Phase der kognitiven, emotionalen und sozialen Reifung ist, ist es auch eine Zeit, in der der Alkoholkonsum häufig beginnt und auf hohem Niveau weitergeht.
"Für junge Menschen ist es wichtig zu wissen, dass wenn sie während dieser Entwicklungsperiode stark trinken, Veränderungen eintreten können, die sich nachhaltig auf das Gedächtnis und andere kognitive Funktionen auswirken", erklärt Risher.
Obwohl allgemein anerkannt ist, dass Jugendliche anders auf Erwachsene hinsichtlich der Auswirkungen des Alkoholkonsums auf Lernen und motorische Funktionen reagieren, stellen die Studienautoren fest, dass die Langzeitfolgen wiederholter Alkoholexposition in der Adoleszenz noch gründlich untersucht werden müssen.
Für die Studie exponierten die Forscher in regelmäßigen Abständen junge Ratten während ihrer Adoleszenz mit Alkoholwerten, die über einen Zeitraum von 16 Tagen zu einer Beeinträchtigung, aber nicht zu einer Sedierung beim Menschen führten. Danach erhielten die Ratten keinen weiteren Alkohol, so dass sie 24-29 Tage erwachsen werden konnten.
Zuvor hatten die Forscher nachgewiesen, dass Tiere, die während der Adoleszenz Alkohol ausgesetzt waren, bei Erinnerungsaufgaben weniger erfahren waren als Tiere, die nicht dem Alkohol ausgesetzt waren. Sie wussten jedoch nicht, wie der Hippocampus, die mit Gedächtnis und Lernen verbundene Gehirnregion, betroffen war.
Hyperaktives LTP und scheinbar unreife dendritische Stacheln
In der neuen Studie untersuchten die Forscher einen zellulären Mechanismus, der als Langzeitpotenzierung (LTP) im Hippocampus bekannt ist. LTP ist der Mechanismus, durch den sich die Synapsen des Gehirns verstärken, da sie wiederholt dazu verwendet werden, neue Dinge zu lernen oder Erinnerungen zu erinnern.
Kräftige synaptische Aktivität ist am besten für effizientes Lernen und als Ergebnis ist LTP in der Regel am höchsten bei jüngeren Menschen, die große Mengen an neuem Gedächtnis erwerben müssen, wenn sie sich dem Erwachsenenalter nähern.
Die Forscher sagten voraus, dass sie bei erwachsenen Ratten, die während der Adoleszenz Alkohol ausgesetzt waren, niedrigere LTP-Spiegel finden würden. Was sie jedoch fanden, war das genaue Gegenteil.
Seniorautor Scott Swartzwelder, Professor für Psychiatrie und Verhaltenswissenschaften bei Duke und Senior Research Career Scientist am Durham VA Medical Center, erklärt das Ergebnis:
"Auf den ersten Blick würden Sie denken, die Tiere wären schlauer. Aber das ist das Gegenteil von dem, was wir gefunden haben. Und es macht tatsächlich Sinn, denn wenn Sie zu viel LTP in einer dieser Schaltungen produzieren, gibt es eine Zeitperiode du kannst nicht mehr produzieren. "
Folglich hört ein Tier, das zu viel LTP produziert, irgendwann auf zu lernen. "Um effizient zu lernen, braucht Ihr Gehirn ein empfindliches Gleichgewicht von Erregung und Hemmung - zu viel in beide Richtungen und die Schaltkreise funktionieren nicht optimal", sagt Prof. Swartzwelder.
Eine strukturelle Veränderung in den Nervenzellen des Hippocampus wurde neben dem hyperaktiven LTP beobachtet. Die dendritischen Dornen, die für die Kommunikation von Zelle zu Zelle lebenswichtig waren, erschienen schlaksig und spindeldürre, als wären sie unreif. Reife Stacheln sind kürzer und sehen Pilzen ähnlich.
"Während der Alkoholexposition bei Jugendlichen verändert sich die Art und Weise, wie der Hippocampus und andere Regionen des Gehirns funktionieren und wie die Zellen tatsächlich aussehen - sowohl die LTP als auch die dendritischen Dornen haben im Erwachsenenalter ein unausgereiftes Aussehen", berichtet Prof. Swartzwelder.
Laut Risher könnte die unreife Qualität dieser Gehirnzellen mit einer Verhaltensunreife in Verbindung gebracht werden. "Es ist durchaus möglich, dass Alkohol den Reifungsprozess stört, was später diese kognitiven Funktionen beeinflussen kann", fügt sie hinzu. "Das wollen wir in laufenden Studien erforschen."
Darüber hinaus planen die Forscher, weitere zelluläre Veränderungen und die längerfristigen Auswirkungen der Alkoholexposition auf das Gehirn zu untersuchen.
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