Overmatig drugsgebruik door dopamine-tekort

Ingo Willuhn van het Nederlands Instituut voor Neurowetenschappen en zijn Amerikaanse collega’s denken dat het beloningssysteem – dat wordt geactiveerd door genotsmiddelen zoals drugs – na verloop van tijd ongevoelig raakt voor al die genotsprikkels. Daarom heeft het steeds meer drugs nodig om tot dezelfde beleving te komen. Bij de één gaat dat sneller dan bij de ander.

Willuhn ontdekte dat overmatig drugsgebruik voortkomt uit een verminderde dopamine-afgifte in de hersenen. Dit is de neurotransmitter die wordt vrijgemaakt door het beloningssysteem en betrokken is bij het genotsgevoel. Hoe meer de afgifte van dopamine na langdurig drugsgebruik afneemt, ontdekte hij, hoe meer het drugsgebruik van ratten toeneemt. Maar blijft de dopamine-afgifte juist stabiel, dan gaat het gebruik van cocaïne ook niet omhoog. Tot zijn eigen verbazing ontdekte hij dat toediening van L-dopa (een stofje dat door de hersenen wordt omgezet in dopamine) het overmatige gebruik van cocaïne meteen stopt. Willuhn publiceerde de resultaten 6 april 2014 in Nature Neuroscience.

Zelf cocaïne toedienen

De onderzoekers trainden zestien ratten om zichzelf cocaïne toe te dienen. Vervolgens mochten de ratten drie weken lang, tijdens vaste tijden van de dag, zelf beslissen of en wanneer ze dit deden. Ondertussen mat Willuhn de hoeveelheid dopamine die direct na het gebruik van de cocaïne vrijkwam in het beloningssysteem (het ventromediale striatum) van de ratten. Dit kon hij doen omdat hij een elektrode in de hersenen van de ratten had geïmplanteerd.

L-dopa

Opvallend, vond Willuhn. Maar hoe zit dit verband tussen hersenactiviteit en gedrag in elkaar? Wat veroorzaakt nou wat? Hij vermoedde dat de afname in dopamine de oorzaak is van het overmatige gebruik van de drug. Om dit te testen, vulde hij de natuurlijke hersenvoorraad dopamine van de overmatig gebruikende ratten kunstmatig aan tot de hoeveelheid die de andere ratten aanmaakten na gebruik van cocaïne. Dit deed hij door de ratten L-dopa toe te dienen – het stofje waarvan het brein dopamine maakt. Met een opvallend resultaat: het beloningssysteem van de ratten maakte weer evenveel dopamine aan als aan het begin van de drie weken, waardoor de ratten meteen minder cocaïne gingen gebruiken. Het effect van L-dopa was helaas wel tijdelijk: zo gauw de onderzoekers stopten met het toedienen van L-dopa, vervielen de ratten weer in hun oude drugsgebruik.

Ongevoelig beloningssysteem

De bevindingen sluiten aan bij één van de vele theorieën die wetenschappers proberen te vormen over de onderliggende hersenmechanismen van verslaving: dat het beloningssysteem na langdurig drugsgebruik ‘oververmoeid’ en ‘ongevoelig’ kan raken voor genotsstimuli, en daardoor minder dopamine gaat produceren. Met als gevolg dat ratten – maar waarschijnlijk ook mensen – dit tekort compenseren met hun gedrag: ze gaan op zoek naar meer drugs. Deze kennis kan de zoektocht naar een effectieve behandeling van verslaving helpen, zegt Willuhn. Nu weten we dat de afname van dopamine-afgifte in het brein voorspelt of iemand na verloopt van tijd zal vervallen in het steeds overmatiger – of dwangmatig – gebruik van cocaïne.