Die Wirkungsweise von Serotonin, Dopamin und Noradrenalin im Gehirn bei Depressionen


Facharbeit (Schule), 2017
23 Seiten, Note: 15

Leseprobe

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Inhalt
A Einleitung ... 4
B Hauptteil ... 5
1.
Das Gehirn als Schaltzentrale unseres Selbst ... 5
1.1
Organischer Bau des Gehirns ... 5
1.2 Das Neuron ... 6
1.3
Reizweiterleitung ... 8
2.
Neurotransmitter und ihre Wirkungsweise ... 11
2.1 Serotonin ... 11
2.2 Noradrenalin ... 12
2.3
Dopamin ... 13
3.
Veränderungen im depressiven Gehirn ... 14
3.1 Krankheitsbild Depression ... 15
3.2 Organische Veränderungen ... 16
3.3 Veränderungen der Neurotransmittersysteme ... 17
4. Antidepressiva ... 17
4.1 Trizyklische Antidepressiva ... 18
4.2 Selektive Wiederaufnahmehemmer ... 19
4.3 MAO-Hemmer ... 20
4.4 Johanniskraut ... 21
C Fazit ... 21
Literaturverzeichnis ... 23

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A Einleitung
Das menschliche Gehirn besteht aus einem hochkomplexen Netzwerk von Nervenzellen.
Damit bildet es das Zentrum all unserer Fähigkeiten, Kenntnisse, Eigenschaften und vieles
mehr. Es steuert beispielsweise das Denken, Erinnern, Fühlen, Bewusstsein und ist verant-
wortlich für Intelligenz (vgl. Dambeck u.a., 2017). Bei einem solch komplexen Gefüge kann
es auch zu Störungen kommen: laut der deutschen Psychotherapeutenkammer erleiden ca.
20% der deutschen Bevölkerung mindestens ein Mal in ihrem Leben eine behandlungsbe-
dürftige Depression (vgl. Munz, 2017).
Damit sind auch bereits zwei wichtige Themen dieser Arbeit genannt: Der Aufbau des
menschlichen Gehirns und das Störungsbild der Depression. Diese Themen führen gerade
zum Hauptthema der Arbeit, der Wirkungsweise von Neurotransmittern. Das Ziel der Arbeit
ist, ein Verständnis aufzubauen für die Mechanismen an der Synapse, die Wirkung der drei
Neurotransmitter Serotonin, Dopamin und Noradrenalin und diese am Beispiel von Depres-
sion zu verdeutlichen. Es muss jedoch bedacht werden, dass eine detaillierte Ausarbeitung
sämtlicher Gesichtspunkte des Themas den Rahmen der Seminararbeit sprengen würde.
Dementsprechend widmet sich die Arbeit nur kurz den unterschiedlichen Bereichen des Ge-
hirns, um dann vertiefend die Vorgänge an der Synapse zu beschreiben.
Die Arbeit teilt sich in vier Kapitel. Zuerst wird das Gehirn vorgestellt und die Vorgänge an
Nervenzellen und Synapsen erklärt. Danach werden die Neurotransmitter und deren Wirkung
einzeln betrachtet. Um die Wirkungsweise der Neurotransmitter am Beispiel von Depression
vorstellen zu können, werden zunächst die krankheitsbedingten Veränderungen im depressi-
ven Gehirn aufgezeigt. Zuletzt wird die Wirkungsweise der gängigen Antidepressiva gezeigt,
da diese auf die Neurotransmittersysteme wirken.
Die wichtigste Quelle für diese Seminararbeit war das Buch ,,Wie das Gehirn die Seele
macht" von Gerhard Roth und Nicole Strüber. Darin wird das Gehirn ganz allgemein sowie
auch neurobiologische Grundlagen psychischer Störungen erklärt. Zudem fließen, neben
vielem anderen, mehrere Werke des ehemaligen Leiters des kbo-Inn-Salzach-Klinikums
Wasserburg Gerd Laux ein.

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B Hauptteil
1. Das Gehirn als Schaltzentrale unseres Selbst
1.1 Organischer Bau des Gehirns
Seit mehr als 100 Jahren versuchen Forscher, das menschliche Gehirn zu verstehen und in
bestimmte Bereiche zu unterteilen, also zu kartografieren. Dem deutschen Neuroanatom und
Psychiater Korbinian Brodmann gelang dies Anfang des 20. Jahrhunderts als ersten. Er teilte
das Großhirn in 52 Areale, denen er teilweise sogar schon Funktionen zuordnen konnte.
Noch heute werden Brodmanns Aufzeichnungen genutzt, um gemessene Hirnaktivität einem
bestimmten Areal zuzuordnen. Dennoch ist seine Arbeit für heutige Standards zu ungenau,
weswegen Forscher bis heute versuchen, eine genaue Karte des Gehirns zu erstellen (vgl.
Wolf 2016, 24).
Abbildung 1: Aufbau des menschlichen
Gehirns (von: Lukas Hensel, http://www.lukashensel.de/biomain.php?biopage=gehirn)
Das Gehirn kann unter Beachtung der Funktion grob in verschiedene Bereiche unterteilt
werden. Das Großhirn (Kortex) besteht aus zwei Hemisphären (Hälften), die durch den Bal-
ken (Bündel aus Nervenfasern) miteinander verbunden sind. Die Hemisphären werden in
jeweils vier Lappen unterteilt. Das Großhirn ist für komplexe Handlungen wie beispielsweise
die Sprache zuständig. Darunter liegen die subkortikalen Kerne, zum Beispiel der Thalamus.
Der Thalamus ist für das Bewusstsein zuständig und leitet Impulse an den Kortex weiter. Der

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Hypothalamus ist eine Schaltstelle zwischen Großhirn und Hirnstamm und an der Entste-
hung von Emotionen beteiligt. Die Epiphyse produziert und sondert Hormone ab und beein-
flusst endokrine Organe. Für motorische Aufgaben wie beispielsweise die Kontrolle und Ko-
ordination von Stütz- und Zielmotorik ist das Kleinhirn zuständig. Auf dem Bild gelb bzw. grün
markiert ist der Hirnstamm. Dieser besteht aus Mittelhirn, Brücke und verlängertem Rücken-
mark. Das Stammhirn koordiniert lebenswichtige Aufgaben wie Bewusstsein, Atmung und
Kreislauf (vgl. Garzorz 2009, 36 - 60).
Diese Einteilung ist zwar für Schüler und Laien sehr hilfreich, zu Forschungszwecken jedoch
viel zu ungenau. Daher versuchen Forscher seit Jahren, eine genauere Karte des Gehirns zu
erstellen. Dies ist nun erstmals gelungen, da Forscher um Matthew Glasser unter Einbezug
von Daten des US-amerikanischen Human Connectome Project das Gehirn anhand von
mehreren Faktoren in Areale teilten. Dabei ist eine Karte von 180 Arealen pro Hemisphäre
entstanden (Abb. 2). Diese Areale werden anhand der jeweilige Menge an Myelin (Spiralför-
mige Biomembran), der funktionellen Konnektivität und der Reaktion der Neuronen auf be-
stimmte Situationen unterschieden. Daher ist dies der bisher genaueste Plan des Gehirns
(vgl. Wolf 2016, 24 ­ 26).
Abbildung 2: Hirnkarte nach Glasser (von: Thomas & Eickhoff, Simon B.; NATURE 536, S.
152-154, 2016, FIG. 1)
1.2 Das Neuron
Die sich im Gehirn befindenden Zellen lassen sich in zwei Gruppen aufteilen: die Gliazellen
und die Neuronen.
Gliazellen haben im Gehirn eine Stütz- und Haltefunktion, sorgen durch Umhüllung von
Nervenzellen für elektrische Isolation und sind an Stofftransport, Flüssigkeitsaustausch und
Aufrechterhaltung der Homöostase (Gleichgewicht der Stoffe) beteiligt (vgl. Gliazelle, 2017).

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Neuronen, also Nervenzellen, nehmen Informationen in Form von Erregungen auf, verarbei-
ten sie und leiten sie an Nervenzellen, Muskeln, Sinneszellen oder auch Drüsen weiter (vgl.
Roth/Strüber 2015, 47). Neuronen sind von einer Zellmembran umgeben und bestehen typi-
scherweise aus einem Zellkörper (Soma), der Zellplasma und einen Zellkern enthält. Zudem
gehen vom Soma mehrere Zellfortsätze aus, die sich nach ihrer Struktur und Funktion in
Dendriten und Axone unterscheiden lassen.
Abbildung 3: Aufbau einer Nervenzelle mit Dendriten, Zellkern, Zellkörper, Axon und Synap-
sen. (von: Bianka Watzka; http://www.didaktikonline.physik.uni-
muenchen.de/piko/material/medizintechnik/medizintechnik/neuron1/neuron.html)
Dendriten dienen dazu, Impulse und Erregungen zu empfangen und an das Soma weiterzu-
leiten. Die meisten Dendriten verjüngen sich vom Soma aus zunehmend und zweigen sich
wie ein Baum in zahlreiche Äste auf (,,Dendron" = griech. ,,Baum") (vgl. Garzorz 2009, 4).
Das zeigt sich auch darin, dass der Durchmesser der Dendriten nach jeder Verzweigung
geringer wird. In sehr dünnen Dendriten können die Mitochondrien fehlen. Zudem ist in den
Endabschnitten der Dendriten das Vorkommen von Organellen sehr gering und das
Zytoskelett nur noch schwach ausgebildet (vgl. Dendrit (Biologie), 2017).
Das Axon ist dazu da, Impulse und Erregungen vom Soma an andere Zellen weiterzugeben.
Es ist meist länger als die Dendriten und verzweigt sich erst an seinem Ende stark und kon-
taktiert so viele weitere Zellen (vgl. Garzorz 2009, 4). Das Axon beginnt beim sogenannten
Ursprungskegel oder auch Axonhügel. Axone sind im Gegensatz zu den Dendriten
myelinisiert, das heißt von einer Myelinschicht umgeben, welche von Schwannzellen gebildet

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wird, die auch zu den Gliazellen zählen. Diese Myelinschicht sorgt für eine elektrische Isola-
tion, was wiederum zu sehr hoher Leitungsgeschwindigkeit führt, da keine Abschwächung
des elektrischen Impulses geschieht.
Am Ende verzweigt sich das Axon baumartig und steht
dadurch mit vielen anderen Nervenzellen in Verbindung. Dieses Endbäumchen wird als
Telodron bezeichnet. Die Äste (Telodendrien) enden in einer Vielzahl von Endabschnitten,
die Axonterminale oder auch Endknöpfchen genannt werden. Diese stellen den
präsynaptischen Teil der Synapse dar (vgl. Axon, 2017).
Nervenzellen werden anhand ihrer Gestalt in verschiedene Typen unterteilt. Dabei ist sowohl
die Lage des Zellkörpers als auch die Anzahl und Lage der Axone bzw. Dendriten für die Un-
terteilung ausschlaggebend.
Das zentrale Nervensystem beim Menschen hat ca. 2×10
10
Neuronen, welche in circa 2×10
11
Gliazellen eingebettet sind (vgl. Aertsen (Prof.) u.a., 2000).
1.3 Reizweiterleitung
Die Reizweiterleitung geschieht grob gesehen in drei Schritten: ein Reiz kommt bei der Zelle
an der Synapse an, Neurotransmitter werden ausgeschüttet, binden an der anderen Zelle an
und zuletzt wird dadurch bei der nachgeschalteten Zelle wiederum ein elektrischer Impuls
übersetzt und in die Zelle geleitet.
Damit im Gehirn Reize weitergeleitet werden können, muss in der Zelle ein sogenanntes
Ruhepotenzial herrschen. Dies ist der Spannungsunterschied zwischen dem Inneren und
dem Äußeren der Zelle, der wie folgt zu Stande kommt:
Die Membran des Neurons ist eine Doppellipidschicht, das heißt sie besteht aus zwei
Schichten, die jeweils einen lipophilen und einen hydrophilen Teil haben, wobei der lipophile
Teil beider Schichten zueinander zeigt und der hydrophile Teil nach außen zeigt. Dadurch
entsteht eine Schicht, die außen lipophob ist und innen hydrophob, was dazu führt, dass kei-
ne Stoffe durch die Schicht dringen können (vgl. Giesecke/Schork, 2014). Innerhalb der Zelle
befinden sich negativ geladene Proteine und positiv geladene Kalium-Ionen. Außerhalb der
Zelle befinden sich negativ geladene Chlorid-Ionen und positiv geladene Natrium-Ionen. Wä-
re die Membran für alle Ionen und Proteine gleich durchlässig, wäre die Konzentration aller
Teilchen in und außerhalb der Zelle gleich. Da dies jedoch nicht der Fall ist, entsteht ein
chemisches Potenzial entlang der Konzentrationsgradienten (Konzentrationsgefälle), wel-
ches ausgeglichen werden will. Zudem befinden sich in der Zellmembran Ionen-Pumpen, die
Ende der Leseprobe aus 23 Seiten

Details

Titel
Die Wirkungsweise von Serotonin, Dopamin und Noradrenalin im Gehirn bei Depressionen
Note
15
Autor
Jahr
2017
Seiten
23
Katalognummer
V388136
ISBN (eBook)
9783668623873
ISBN (Buch)
9783668623880
Dateigröße
700 KB
Sprache
Deutsch
Schlagworte
Neurobiologie, Neurotransmitter, Serotonin, Dopamin, Noradrenalin, Gehirn, Depression, Antidepressiva, trizyklisch, Reizweiterleitung, Synapse
Arbeit zitieren
Mirjam Brunner (Autor), 2017, Die Wirkungsweise von Serotonin, Dopamin und Noradrenalin im Gehirn bei Depressionen, München, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/388136

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