1. Regelbereiche durch Dopamin

• 1.1. Durch Dopamin reguliertes Verhalten
• 1.2. Dopamin und Melatonin: Wach-/Schlafverhalten, circadianer Rhythmus

1.1. Durch Dopamin reguliertes Verhalten

• Antrieb
• Motivation
  • Dopamin aktiviert das Striatum¹²
    Dopaminmangel im Striatum kann Anhedonie (Desinteresse) verursachen
  • D2-Rezeptoren im Verstärkungssystem (Striatum) sind an dysfunktionalem Belohnungsverhalten beteiligt³
• Aufmerksamkeit
  • Dopamin adressiert das vordere Aufmerksamkeitszentrum im Stirnhirn¹
    ⇒ Das dopaminerge und das noradrenerge Aufmerksamkeitszentrum
  • Umschaltung der Aufmerksamkeit⁴
• Aktivität
• Feinmotorik¹
  • Dopaminmangel bewirkt Steuerungsprobleme: ungenaue Motorik einerseits (krakelige Schrift) und überschießende Motorik andererseits (Hyperaktivität)
  • D1 Rezeptoren im PFC sind an der dysfunktionalen Inhibition beteiligt³
• Verhaltenssteuerung¹
  • Situationsgerechter Abruf von Verhaltensweisen, besonders auf Emotionen hin⁵
  • Steuerung der Intensität der Stressreaktion⁶⁷
• Affektkontrolle⁶
• Lernen^8910111213
  • Der PFC bildet unter anderem das Langzeitgedächtnis für abstrakte Regeln oder Strategien mittels Langzeitpotenzierung (LTP) als Form von synaptischer Plastizität.
  • Mittlere tonische Dopaminspiegel erleichtern die Induktion von LTP, ein zu hoher oder zu niedriger Dopaminspiegel verschlechtert sie (invertierte U-Funktion)
  • Die Induktion von LTD durch niederfrequente Reize erfolgt unabhängig von tonischem Dopamin durch endogenes, phasisch freigesetztes Dopamin während der Reize.
    Die LTP wird gehemmt durch
    • Blockade der Dopamin-Rezeptoren während der Reize
    • Hemmung der Dopamin-Transporter-Aktivität.
• Lidschlagrate des Auges
  • Dopamin erhöht die Lidschlagrate, Dopaminmangel verringert sie.¹⁴¹⁵
  • Die Lidschlagrate wird als Biomarker für die Aktivität striataler D2- und D3-Rezeptoren erörtert.¹⁶¹⁷
  • Bei AD(H)S wurde eine verringerte Lidschlagrate beobachtet,¹⁸¹⁹ die sich durch Stimulantien erhöhte.¹⁹ Eine Untersuchungen fand keinen relevanten Unterschied der Lidschlagrate bei Kindern mit AD(H)S.²⁰ Eine Studie, die nicht wiedergibt, ob die AD(H)S-Betroffenen medikamentiert waren, fand höhere Lidschlagsraten bei Kindern mit AD(H)S.²¹ Eine Studie fand bei Kindern mit AD(H)S, die seit 24 Stunden unmedikamentiert waren, nur bei Jungen eine erhöhte Lidschlagrate.²²
  • Bei gesunden Erwachsenen korrelierte eine verringerte Lidschlagrate mit Impulsivität.²³
• Immunsystem²⁴
  • B-Lymphozyten, T-Lymphozyten, natürliche Killerzellen, dendritische Zellen und Makrophagen besitzen Dopamin-, Noradrenalin und Adrenalin-Rezeptoren.
  • Lymphozyten können Dopamin und Noradrenalin synthetisieren und freisetzen

Störungen im Dopaminhaushalt führen zu weiteren Beeinträchtigungen der von Dopamin modulierten nichtdopaminergen Signalübertragung, vornehmlich in Bezug auf die durch die Neurotransmitter Glutamat und GABA gesteuerte Signalübertragung.²⁵

Verschiedene Untersuchungen zeigten, dass Dopamin die Erregbarkeit von mPFC-Neuronen erhöhen und verringern kann – was auf eine differentielle Modulation durch Dopamin je nach mPFC-Zelltyp oder Projektionsziel hindeutet.²⁶

Grundsätzlich erhöht sich die Feuerungsrate dopaminerger Nervenzellen bei erwarteter Belohnung. Es scheint jedoch auch dopaminerge Nervenzellen zu geben, die bei Stress aktiver werden.²⁷

1.2. Dopamin und Melatonin: Wach-/Schlafverhalten, circadianer Rhythmus

Dopamin ist zusammen mit Melatonin beteiligt an der Regulierung von Müdigkeit und Schlaf.

Das dopaminerge System wird vom circadianen System beeinflusst.²⁹³⁰
Dopamin wird rhythmisch in den Amakrinzellen der Netzhaut (Retina) produziert. Die Netzhaut wird durch Dopamin wie von Melatonin gesteuert. Die Netzhaut leitet Lichtinformationen an den suprachiasmatischen Kern, der die biologische Hauptuhr darstellt. Der suprachiasmatischen Kern sendet Timing-Informationen zur rhythmischen Regulation von dopaminergen Gehirnregionen und des durch diese gesteuerten Verhaltens (Fortbewegung, Motivation). Das in der Substantia nigra und dem ventralen Tegmentum produzierte Dopamin wird möglicherweise durch den Nucleus suprachiasmaticus über verschiedene Nervenbahnen (unter anderem mittels des Orexin-Systems oder des medialen präoptischen Kerns des Hypothalamus) rhythmisch reguliert.³¹

Eine beeinträchtigte Dopaminsynthese in der Netzhaut führt zu beeinträchtigten circadianen Rhythmus-Funktionen.³⁴ Dopamin und Melatonin hemmen sich gegenseitig.³⁵ Dopamin wird tagsüber ausgeschüttet und hemmt die Melatoninsekretion, und umgekehrt wird Melatonin (das durch Tageslicht gehemmt wird) abends und nachts ausgeschüttet und hemmt die Dopaminfreisetzung.³⁶³⁷

Das Photopigment Melanopsin in den ipRGCs ist am empfindlichsten für blaues Licht.³⁸³⁹ Zusätzlich zur Projektion in den Nucleus suprachiasmaticus projizieren die ipRGCs auch zu schlaffördernden Neuronen im ventrolateralen präoptischen Nucleus und im Colliculus superior.⁴⁰ Der Nucleus suprachiasmaticus synchronisiert mehrere periphere Uhren, die zusammen die circadiane Rhythmik steuern.⁴¹

Ein Dopaminmangel (wie er für AD(H)S typisch ist) könnte daher tagsüber eine zu geringe Melatoninhemmung bewirken. Dies könnte möglicherweise die bei von manchen AD(H)S-Betroffenen berichtete starke Tagesmüdigkeit mit erklären. Einschlafschwierigkeiten dürften dagegen eher durch eine Beeinträchtigung des circadianen Rhythmus und einem daraus resultierenden bestehenden Melatoninmangel und eher trotz des geringeren Dopaminniveaus bei AD(H)S entstehen als hieraus zu folgen.