Marihuana mindert das Arbeitsgedächtnis

Sebastian

Wie Cannabis das Arbeitsgedächtnis beeinträchtigt

02.03.2012

Zahlreiche Forschungsarbeiten weisen auf die Positiveffekte von Cannabis in Behandlung von schweren Krankheiten hin. So haben beispielsweise Wissenschaftler der Universität Alberta in Kanada unlängst ermittelt, dass der in der Pflanze enthaltene Wirkstoff Tetrahydrocannabinol (THC) die „klassifikatorischen Appetitlosigkeit“ von Krebspatienten lindere. Einziges Manko: Zwar hilft die Substanz um Schmerzen zu lindern und den Appetit wieder anzuregen, allerdings trübt er gleichzeitig die Gedächtnisleistung der Patienten. Nun versuchen Forscher der kanadischen Universität Ottawa die Nebenwirkungen auf das Arbeitsgedächtnis auszuschalten. Dabei konnten sie bereits entschlüsseln, warum das menschliche Arbeitsgedächtnis durch den THC Einfluss leidet.

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Jahrtausende alte Heilmedizin
Seit Jahrtausenden wird Marihuana nicht nur als berauschendes Mittel, sondern auch als Heilpflanze der Naturheilkunde verwendet. Seit einigen Jahren ist das Interesse an der vielseitigen Pflanze auch von Seiten der wissenschaftlichen Medizin gestiegen. Mehrere Studien wiesen auf die lindernden und heilenden Wirkungsweisen hin. Die enthaltene Substanz kann nachweislich Schmerzen lindern, unerwünschte Wirkungen einer Chemotherapie bei Krebs minimieren und hat sich in der Behandlung von Multiple-Sklerose (MS) und Aids als hilfreich erwiesen. MS-Patienten profitieren zum Beispiel von der Hemmung von Spastiken und bei Magersucht oder Krebs können Medikamente mit den künstlich hergestellten Cannabinoid den Hunger wieder anregen. Auf der anderen Seite leiden die Betroffenen nach einer längeren Phase der Verordnung unter dem Nachlassen des Arbeitsgedächtnis, wie die vorliegende Studie bestätigte.

Kurzzeitiges Merken von Arbeitsaufgaben
Das Arbeitsgedächtnis ist für das kurzzeitige Abspeichern oder Veränderungen von Informationen im Erinnerungsvermögen des menschlichen Gehirns verantwortlich. Mit dem Teil des Gehirnareals ist es zum Beispiel möglich, sich kurzfristig anstehende Arbeitsaufgaben wie das vorübergehende Merken von Telefonnummern oder Einkaufzetteln zu bewerkstelligen. Werden die gespeicherten Informationen nicht mehr benötigt, werden sie ganz einfach wieder vergessen. So wird auch Platz für neue zeitnahe Merkaufgaben geschaffen. Bei einem Computer wird das Arbeitsgedächtnis auch „Zwischenablage oder Zwischenspeicher“ genannt. Um den Nebeneffekt auszuschalten, müssen die Forscher zunächst die Wirkungsweisen entschlüsseln.

Kein Effekt auf Neuronen
Einem internationalen Forscherkonsortium ist es nun nach einigen Jahren Arbeit gelungen, den Kontext zu ermitteln. Dabei fanden sie heraus, dass die Substanzen in Cannabis die Leistung des Kurzzeitgedächtnisses unabhängig von der direkten Einwirkung auf die Neuronen beeinträchtigt. Die Minderung der Leistung passiere durch den Einfluss von THC auf die Astrozyten. Diese Zellen dienen als Versorger und Unterstützer der Neuronen. „Somit wurde der Beweis erbracht, dass Astrozyten das Arbeitsgedächtnis direkt beeinflussen“, erklärte Xia Zhang, Experte für Neurowissenschaften der Uni Ottawa. Davor ging die Forscherwelt immer davon aus, dass die Neuronen selbst beeinflusst werden. Dass aber die „unterstützenden Zellen in Wirklichkeit eine führende Rolle einnehmen, ist die größte Entdeckung unserer Forschung“, sagt Zhang. „Und das ist einfach unglaublich!“

Im Verlauf der Studie haben die Wissenschaftler Ratten und Mäuse im Labor bei unterschiedlichen Tätigkeiten beobachtet. Einem Teil der Tiere wurde künstliche Cannabinoide verabreicht, ein anderer Teil bekam keine Stoffe injiziert. Bei einem Testlauf mussten die Versuchstiere den sogenannte Morris-Wasserlabyrinth bewältigen. Dabei wurden die Mäuse in ein Becken mit getrübten Wasser gesetzt und mussten einen Podest unter Wasser aufspüren. Beim ersten Mal mussten die Nager erst den Weg dorthin ergründen, beim zweiten mal klappte es insgesamt schon viel schneller, weil das Arbeitsgedächtnis den Weg dorthin abgespeichert hatte. Die Gruppe der Tiere, die allerdings unter dem Einfluss von THC standen, benötigten im Vergleich beim zweiten Durchgang durchschnittlich eine längere Zeitphase, um die Plattform unter Wasser wiederzufinden. „Deutlich erkennbar war der negative Einfluss auf das Gedächtnis“, erklären die Forscher.

Im zweiten Versuchsaufbau bekamen die Tiere zwar den Wirkstoff verabreicht, allerdings fehlte bei ihnen der Rezeptor mit der Bezeichnung „CB1R“. Dieser befindet sich auf den Zellmembranen der Astrozyten. Durch diesen Eingriff waren die Tiere gegenüber den Negativeffekten auf die spezifische Gehirnleistung immun. Um die Beobachtung abzusichern, entfernten die Wissenschaftler auch den CB1R-Rezeptor auf den Neuronen. Das Ergebnis: „Die Tiere zeigten noch immer Schwierigkeiten den Weg zeitnah zu ergründen“.

Daher resümieren die Forscher im Wissenschaftsmagazin „Cell“, dass die „Forschungsarbeit den typischen Effekt des Konsums von Cannabis zeigte, der durch das Aktivieren des CB1R-Rezeptors der Astrozyten verursacht wird“. So konnte nun auch nachgewiesen werden, „warum Konsumenten in der Zeit des Rausches über ein eingeschränktes Arbeitsgedächtnis verfügen.“

Hoffnungen auch für die Erforschung der Alzheimerkrankheit
Als nächsten Schritt wird das Forscherteam versuchen, die Rezeptoren auf den Neuronen zu aktivieren und gleichzeitig die auf den Astrozyten zu deaktivieren. Das könne vor allem deshalb gelingen, weil Neuronen andere Rezeptoren besitzen, als die Astrozyten. Könnte dieser Weg gelingen, so könnten die Wirkstoffe der Pflanze ohne schädliche Nebeneffekte für Erkrankungen genutzt werden, ohne dass die Patienten Einbußen ihrer Gedächtnisleistung hinnehmen müssen. Die Entdeckung könnte auch neue Ansätze in der Alzheimerforschung erbringen. Bei Morbus Alzheimer wird das Arbeitsgedächtnis chronisch abgebaut. Daher formulieren die Wissenschaftler sogleich das nächste Fernziel: „Lassen sich die Studienergebnisse auf den Mechanismus bei Alzheimer übertragen?“ (sb)