Ritalin-Laufwerke stärkere Verbindung zwischen Hirnregionen-Taste, um Gedächtnis, Aufmerksamkeit

Es gibt einen Grund, warum so viele Kinder verordnet werden Methylphenidat, besser bekannt unter dem Handelsnamen Ritalin: es hilft, Kinder zu unterdrücken, Aufmerksamkeit und Hyperaktivität Probleme und sitzen immer noch genug, um den Fokus auf eine Schulstunde.

Die Droge hält mehr von dem neurotransmitter Dopamin Locker unter den Gehirnzellen, Verbesserung der Zell-zu-Zell-übertragung von Informationen. Wir verstehen, dass Sie auf zellulärer Ebene, nach Luis Populin. Aber wir wissen nicht viel mehr als das.

“Es ist gesagt worden, dass wir tun, eine große, unkontrollierte öffentliche Gesundheit zu Experimentieren, auf diese Kinder”, sagt Populin, eine Universität von Wisconsin-Madison Neurowissenschaften professor. “Das ist eine starke Aussage zu machen, aber die Realität ist, niemand kann behaupten, mehr als die zelluläre Chemie. Niemand kann sagen: Dies ist, was sind die Konsequenzen für die Gehirne von Kindern, erhalten das Medikament.”

Populin und UW-Madison-Mitarbeiter sind Anfang Weg, aber mit der Veröffentlichung einer Studie, die diese Woche im Journal of Neuroscience” beschreiben erhöhte verbindungen zwischen den wichtigsten teilen des Gehirns von Affen, die Methylphenidat.

Populin und Neurowissenschaften Forscher Abby Rajala gab drei rhesus-Makaken eine Reihe von Dosen von Methylphenidat-variiert in der Größe, aber angepasst, um imitieren die Dosen in der Regel verschrieben, um Menschen. Sie überflog die Affen Gehirne gleichzeitig mit der Positronen-emissions-Tomographie (PET) kann indirekt track Dopamin und der funktionellen Magnetresonanztomographie (fMRT) können zeigen verbindungen in das Gehirn, indem Sie zeigen Bereiche zusammen arbeiten.

Alexander Converse, ein brain-imaging-Spezialist an der UW-Madison Waisman Center, Analysierte der PET-Daten und gefunden Methylphenidat führte zu Erhöhungen der Ebenen der verfügbaren Dopamin in einer zentralen Struktur des Gehirns als Kopf des caudate.

“Es ist wie bei politischen Umfragen”, sagt Converse. “Wir geben dem Affen eine Chemische tracer, die geht raus und fragt die Rezeptoren wo die Dopamin geht, um zu sehen, wie viele Rezeptoren, die geöffnet sind. Die weniger Dopamin vorhanden ist, desto mehr Rezeptoren sind für die tracer.”

Suche bei fMRT-Aufnahmen gleichzeitig mit der Wanderung in Dopamin verfolgt PET -, Psychiatrie-Professor Rasmus Birn identifiziert mehrere Bereiche des Gehirns eine zunehmende Konnektivität mit dem Leiter des caudate.

“Wenn wir sehen, dass zwei Regionen des Gehirns schwanken synchron mit jedem anderen, nennen wir Sie funktionell verbunden”, sagt Birn. “Die Annahme ist, dass es eine Verbindung zwischen den beiden. Es müssen ja nicht unbedingt direkt sein, aber die synchronisierte Aktivität sagt uns, es ist die Kommunikation zwischen beiden Bereichen.”

Mit der Methylphenidat-gebunden Anstieg der Dopamin-geht die erhöhte funktionelle Konnektivität zwischen dem caudate und drei Gehirn-Strukturen genannt, der präfrontale cortex, dem hippocampus und dem precuneus.

“Dies sind Bereiche, die Aussehen relevant ist, um die Probleme Ritalin soll,” Birn sagt. “Der präfrontale Kortex ist involviert in der anhaltenden Aufmerksamkeit; der hippocampus spielt eine Rolle bei der Gedächtnisbildung; der precuneus, in der Rückseite des Gehirns, ist eigentlich mehr in der sensorischen Motorik, und ein Weg sein könnte, Methylphenidat beeinflusst Hyperaktivität.”

Ihre Erkenntnisse sind ein Erster Schritt in Richtung Verständnis der Art und Weise Ritalin wirkt sich auf die Organisation der Wege, bauen Gehirn-Netzwerken verwendet, in der Aufmerksamkeit und lernen-und in welchen Situationen diese änderungen sind hilfreich (oder sogar, ob Sie schädlich sind).

“Es könnte sein, dass die richtige Dosis für Ihr Kind sitzt ruhig an Ihrem Schreibtisch für eine ganze Schule Tag ist tatsächlich mit nachteiligen Auswirkungen auf andere Aspekte der kognitiven Funktion, die nicht so leicht gesehen oder gemessen,” Rajala sagt.

Der nächste Schritt ist, zu sehen, wie die verschiedenen Mengen der Droge und Veränderungen in der funktionellen Konnektivität line-up mit einer Leistung, die bei Gedächtnis-und lernaufgaben-zu sehen, nach Rajala, ob die unterschiedlichen Dosen erweitern oder Herunterfahren unterschiedliche Wege zu verbessern oder behindern verschiedene Funktionen des Gehirns.

“Das ultimative Ziel ist zu befähigen ärzte mit besseren tools zu entscheiden, ob ein Kind braucht, um zu erhalten eine Droge — und, wenn ja, welche Art von Droge ist und wie viel”, sagt Populin, deren Arbeit wurde unterstützt durch die Universität UW2020 initiative.

Kernpunkt der Untersuchung war die Zugabe von einem simultanen PET/MR-scanner an der UW-Madison campus, und die Fähigkeit, zu verfolgen, Dopamin-und Kreuz-verbindungen im Gehirn zur gleichen Zeit. Methylphenidat – Effekte shift Mensch zu Mensch und sogar von Tag zu Tag, so dass die Wiederholbarkeit der Affen ” – Erlebnisse und die scan-Technologie wichtig.

“Wenn Sie einen test mit uns noch heute und kommen zurück, um es wieder tun morgen, wird Ihr Ergebnis können sehr unterschiedlich sein, weil Ihre physiologischen Zustand unterschiedlich sein kann,” Populin sagt. “Vielleicht hatten Sie ein crash mit dem Auto, oder Sie werden einen schönen Preis, oder Sie aß ein schlechtes Frühstück. Das ist genug, um zu ändern Ihre Erfahrung mit Methylphenidat, und was macht diese Methoden für eine spannende Möglichkeit, um uns zu zeigen, was geschieht im Gehirn.”