Het brein van jong volwassenen en alcohol: veranderingen
hebben effect in de volwassenheid
DURHAM, North Carolina - Volgens een
onderzoeksteam van Duke Medicine, leidt herhaalde blootstelling aan
alcohol tijdens de puberteit tot langdurige veranderingen in het
gebied van de hersenen dat leren en geheugen beïnvloed. Knaagdieren
werden gebruikt worden als surrogaat voor de mens.
De studie, op 27 april gepubliceerd in het
tijdschrift “Alcoholism: Clinical & Experimental Research”,
verschaft nieuwe inzichten op celniveau over hoe blootstelling aan
alcohol tijdens de adolescentie, dus voordat de hersenen volledig
ontwikkeld zijn, kan resulteren in cellulaire en synaptische
afwijkingen die blijvende nadelige effecten op het gedrag hebben.
"Als mensen de leeftijd van 18 bereiken, worden ze
in de ogen van de wetgever beschouwd als volwassenen, maar het brein
ontwikkelt en verfijnt zich verder tot in het midden van de jaren
twintig," zegt eerste auteur dr. Mary-Louise Risher, postdoctoraal
onderzoekster van de afdeling Psychiatry and Behavioral Sciences van
Duke Medicine. "Het is belangrijk dat jongeren weten, dat, wanneer
ze zwaar drinken tijdens deze ontwikkelingsfase, er zich
veranderingen in hun brein kunnen voltrekken die een blijvende
invloed op het geheugen en andere cognitieve functies hebben."
Risher en haar collega's, waaronder senior auteur
dr. Scott Swartzwelder, Ph.D., professor in de psychiatrie en
gedragswetenschappen aan Duke Medicine en Senior Research Career
Scientist bij het Durham VA Medical Center, stelden jonge
knaagdieren regelmatig bloot aan een hoeveelheid alcohol tijdens de
adolescentie die, bij een mens, zouden leiden tot aangeschoten zijn,
maar niet tot zware dronkenschap. Na hun adolescentie werden de
dieren niet meer bloot gesteld aan alcohol en groeiden zij door tot
volwassenheid, die bij ratten optreed binnen 24 tot 29 dagen.
Eerdere studies door de team van Duke en anderen
hadden al aangetoond dat in de adolescentie aan alcohol
blootgestelde dieren uitgroeien tot volwassenen die veel minder
bedreven zijn in geheugentaken dan normale dieren - zelfs zonder
verdere blootstelling aan alcohol.
Wat niet bekend was hoe deze stoornissen zich
manifesteren op cellulair niveau in het hersenengebied dat bekend
staat als de hippocampus, waar het geheugen en het leren worden
bestuurd.
Door de hippocampus met kleine elektrische
prikkels te stimuleren, heeft het Duke team een cellulair
mechanisme, bekend als langetermijnpotentiëring (LTP), gemeten. Dit
is de versterking van hersenensynapsen die nodig is bij het leren
van nieuwe taken of om herinneringen oproepen.
Leren gaat het best wanneer deze synaptische
activiteit krachtig genoeg is om een sterk transmissiesignaal te
bouwen tussen neuronen (zenuwcellen). LTP is het hoogst in jongeren,
en effectief leren is van cruciaal belang voor adolescenten om grote
hoeveelheden nieuw geheugen op te bouwen gedurende de overgang naar
volwassenheid.
De onderzoekers verwachtten abnormaal verminderde
LTP aan te treffen in de volwassen ratten die waren blootgesteld aan
alcohol tijdens de adolescentie. Tot hun verassing bleek de LTP in
deze dieren in feite hyperactief te zijn in vergelijking met de niet
blootgestelde knaagdieren.
"Op het eerste oog zou je denken dat de dieren
slimmer zouden zijn", zegt Swartzwelder. "Maar het tegenovergestelde
bleek waar te zijn. En dat is eigenlijk wel begrijpelijk, want als
je teveel LTP in een van deze circuits produceert, komt er na enige
tijd een periode waar je niet meer kan produceren. Het circuit is
verzadigd, en het dier stopt met leren. Om efficiënt te leren is er
in je hersenen een delicaat evenwicht van excitatie (afbraak) en
inhibitie (opname) nodig - te veel in beide richtingen en de
circuits werken niet meer optimaal."
Belangrijk is dat de LTP-abnormaliteit vergezeld
ging van een structurele verandering in individuele zenuwcellen die
Swartzwelder, Risher en collega’s hadden geïdentificeerd. De kleine
uitsteeksels van de takken van de cellen, de zogenaamde dendritische
stekels, bleken langer en dunner te zijn, wat op onvolwassenheid
wijst. Rijpe stekels zijn korter en lijken een beetje op
paddestoelen, waardoor de cel-cel communicatie wordt verfijnd.
"Er gebeurt iets in blootstelling aan alcohol
tijdens de adolescentie, waardoor de wijze waarop de hippocampus en
andere regio's van de hersenfunctie functioneren, en hoe de cellen
er uiteindelijk uit zien, veranderen - zowel de LTP en de
dendritische stekels zien er onvolwassen uit tijdens de latere
volwassenheid," zei Swartzwelder.
Risher zegt dat de onvolwassen kwaliteit van de
hersencellen geassocieerd kan worden met onvolwassen gedrag. Behalve
de veranderingen van dendritische stekels in de hippocampus, die het
leren beïnvloedt, hebben collega’s van het Duke team ook structurele
veranderingen aangetoond in andere hersengebieden, die impulsiviteit
en emotionaliteit controleren.
"Het is heel goed mogelijk dat alcohol het
rijpingsproces verstoort, waardoor deze cognitieve functies later
mogelijk worden beïnvloed," zegt ze. "Dat is iets wat we heel graag
willen onderzoeken in de nog steeds lopende studies."
De onderzoekers geven aan dat additionele studies
zich vooral gaan richten op de langere termijn cognitieve effecten
van alcohol op hersenen, in samenhang met additionele cellulaire
veranderingen.
Vertaling: Frits Suntjes
Wil je op de hoogte blijven van de laatste
artikelen abonneer je dan op onze gratis nieuwsbrief. [Link]
