Warum rezeptoren auf bestimmte reize reagieren

Langfristige Ermüdung kann ein Zeichen für eine Krankheit sein. In den meisten Fällen wird Müdigkeit durch zu wenig Schlaf, schlechte Schlafqualität, Stress oder einen ungesunden Lebensstil verursacht. Gehirnermüdung ist jedoch etwas, das ein gesunder Mensch noch nie erlebt hat. Für diejenigen, die gehirnmüde sind, geht die Energie schnell zur Neige, und es dauert lange, bis sie die Energie nach Abschluss der Aktivität wiedererlangt hat.

Das bedeutet, dass das Durchhaltevermögen im Laufe der Zeit nicht funktioniert, was die Möglichkeiten für Arbeit und Studium einschränkt, aber auch um an der Rehabilitation teilnehmen zu können, Zeit mit Familie und Freunden zu verbringen und sich in der Gesellschaft zu engagieren.

Dieser Artikel beschreibt das Phänomen der Hirnermüdung und ein Erklärungsmodell, wie es zu der Erkrankung kommen kann. Des Weiteren werden diagnostische Verfahren und mögliche Therapien, die sich in der Entwicklung befinden, beschrieben.

Was ist Gehirnermüdung?

Das Phänomen der Hirnermüdung ist nicht klar definiert und wird mit unterschiedlichen Begrifflichkeiten beschrieben, wie z.B.: mentale/kognitive Müdigkeit oder einfach nur Müdigkeit [1].

In diesem Artikel wird der Begriff Gehirnermüdung verwendet. Diejenigen, die von Gehirnermüdung geplagt werden, erleben oft eine Verlangsamung des Denkens, und die geistige Energie kann plötzlich ausgehen. Betroffene beschreiben, dass sie mit Eindrücken bombardiert werden, die unsortiert und stark und nicht dumpf sind, wie zum Beispiel das Geräusch eines niederfrequenten Lüfters, der zurückbleibt und stört.

Alltägliche Aktivitäten wie Arbeiten, an Gesprächen teilnehmen, Lesen, Fernsehen, Einkaufen und andere werden schwierig. Die Person hat auch oft Probleme mit dem Gedächtnis. Auch ist der Betroffene oft stressempfindlich (Fakt 1). Gehirnermüdung tritt in jedem Alter auf, auch bei Kindern [2].

Vorkommen Wer ist betroffen?

Gehirnermüdung tritt häufig bei Erkrankungen oder Schädigungen des Nervensystems auf (Fakt 2).

Bei den meisten Menschen wird die Ermüdung des Gehirns gelindert oder hört auf, wenn die Verletzung oder Krankheit heilt, aber bei einem kleineren Teil hält die Ermüdung des Gehirns über Monate oder sogar mehrere Jahre an [1, 3-6] (Abbildung 1). Bei Menschen mit Zerebralparese kann es zu Hirnermüdung kommen, ebenso wie bei neuropsychiatrischen Erkrankungen [7, 8]. Die Ermüdung des Gehirns hängt nicht mit der Schwere der Verletzung/Krankheit zusammen.

Schon eine leichte Gehirnerschütterung kann schwerwiegende und langanhaltende Folgen haben [9, 10].

Es ist unklar, wie viele von ihnen an Gehirnermüdung leiden. Bei einer anhaltenden Erkrankung des Zentralnervensystems ist ein großer Teil wahrscheinlich hirnverrottet. Es wird geschätzt, dass bei 20-25 Prozent der 20.000 Menschen, die jedes Jahr in Schweden nach einem Kopftrauma medizinische Hilfe in Anspruch nehmen, eine langfristige Ermüdung des Gehirns nach einer leichten Kopfverletzung auftritt [11].

Der gleiche Zusammenhang zeigt sich nach Schlaganfall und Meningitis, behandelten Hirntumoren und endokrinen Erkrankungen mit zerebraler Beteiligung sowie bei stressbedingten Erkrankungen und myalgischer Enzephalopathie [12]. Gehirnermüdung scheint auch bei einigen Menschen, die von COVID-19 betroffen sind, ein anhaltendes Symptom zu sein.

Mögliche Erklärungen für Ermüdung des Gehirns

Die Mechanismen, die der Ermüdung des Gehirns zugrunde liegen, sind nicht bekannt.

Das Gehirn ist das komplexeste Organ des Körpers und verbraucht mit seinem Gehalt an Glukose und Sauerstoff mehr als 1/5 des gesamten Blutes. Die Zellen des Gehirns arbeiten gezielt und energieeffizient [13]. Es gibt Versuche, die Ermüdung des Gehirns damit zu erklären, dass kognitive Aktivitäten mehr Ressourcen benötigen und damit in einem geschädigten Gehirn energieintensiver werden (z.B. durch eine schlechter koordinierte Aktivierung von Nervenzellen).

Es gibt jedoch keine endgültigen Methoden, um dies zu messen [14]. Es wurde jedoch eine verminderte neuronale Aktivierung in Verbindung mit einer mentalen Aufgabe in bestimmten Bereichen nachgewiesen, was auf einen Mangel an Effizienz hinweist [15-19]. Es wurde spekuliert, dass eine mitochondriale Dysfunktion eine Ursache für die Ermüdung des Gehirns ist [20]. Auch die Energieaufnahme kann beeinträchtigt sein [21], und der Energiezugang der Nervenzellen kann bei intensiver neuronaler Aktivierung unzureichend werden [22].

Wir haben die Hypothese aufgestellt, dass eine Ursache Der tatsächliche Energiemangel bei der Ermüdung des Gehirns kann eine Fehlfunktion der Gliazellen des Gehirns, der Astrozyten, als Folge der Neuroinflammation sein, die die Krankheit oder Verletzung im Gehirn verursacht.

Es ist bekannt, dass Eingriffe im Gehirn verschiedener Art zur Aktivierung von Mikrogliazellen führen, die wiederum zur Freisetzung von Entzündungsfaktoren, einschließlich Zytokinen, führen, die wiederum Astrozyten beeinflussen. Dies sind die Partner der Nervenzellen, und eine veränderte Funktion der Astrozyten führt zu einer veränderten Aktivität in den Nervenzellnetzwerken. Auch bei Erkrankungen mit allgemeinerer Entzündungsaktivierung, wie z.B.

rheumatischen Erkrankungen, können Entzündungsfaktoren durch Einwirkung auf die Blut-Hirn-Schranke zu einer Funktionsstörung der Astrozyten des Gehirns führen [23-25].

Die Astrozyten sind in großen Zellnetzwerken angeordnet, die viel Kontakt miteinander haben. Die Astrozyten stehen in Kontakt mit den Blutgefäßen und kümmern sich um die Nährstoffe, die sie den Nervenzellen zuführen. Sekunde Projektionen sind eng mit den Synapsen, den Verbindungsstationen zwischen Nervenzellen, verbunden und signalisieren die Nervenzellen.

Die Neurotransmitter, die zu den am besten untersuchten im Nervensystem gehören, sind Dopamin, Noradrenalin, Serotonin, GABA (Gamma-Aminobuttersäure) und Glutamat.

Bei Erkrankungen und Schädigungen des Gehirns nimmt die Verfügbarkeit von Nährstoffen, insbesondere Glukose, in der Großhirnrinde, die für energieintensive kognitive Funktionen zuständig ist, ab. Dies führt zu einer Verringerung der Dopamin-, GABA- und Serotonin-Signalwege in mehreren Gehirnbereichen, während die Glutamat-Signalgebung unspezifischer wird [26]. Es hat sich gezeigt, dass die Dopamin- und auch Noradrenalin-Signalübertragung unter anderem im frontalen Kortex nach Kopfverletzungen und Schlaganfällen abnimmt, was zu einer verminderten Konzentrations- und Aufmerksamkeitsfähigkeit führt.

In ähnlicher Weise nimmt die Serotonin-Signalgebung ab, was zu emotionaler Instabilität führt [26].

Dopamin und Serotonin werden aus dem präsynaptischen Terminal freigesetzt und eingenommen nach Abschluss ihrer jeweiligen Signalübertragung dorthin zurück, während Glutamat nach Abschluss seiner Signalübertragung zwischen den Nervenzellen in den umgebenden Astrozyten aufgenommen wird [23, 27]. Im Falle einer eingeschränkten Energieversorgung sind die Astrozyten nicht in der Lage, sich um das gesamte freigesetzte Glutamat zu kümmern, was dazu führt, dass etwas Glutamat in und um den synaptischen Spalt verbleibt und die Signalübertragung weniger deutlich wird.

Die Nervenzellen nutzen Glutamat als stimulierenden Signalstoff.

Das bedeutet, dass die Glutamat-Signalübertragung wichtig für die Informationsaufnahme, die Informationsverarbeitung und die Informationsspeicherung ist. Wenn Glutamat aus Nervenzellsträngen freigesetzt wird und die Glutamatrezeptoren auf empfangenden Nervenzellen beeinflusst, kann das Signal innerhalb der Nervenzellnetzwerke weitergeleitet werden. Die Astrozyten kümmern sich um Glutamat, sobald es seine Wirkung auf die empfangende Nervenzelle ausgeübt hat.

Auf diese Weise wird die Empfindlichkeit gegenüber Glutamat in den Nervenzellen aufrechterhalten. Im normalen Nervensystem Das geht problemlos, und es gibt wohl keine Begrenzung für die Anzahl der Signale pro Zeiteinheit (Abbildung 2).

Eine Schädigung oder Erkrankung des Nervensystems führt zu einer Neuroinflammation, die sich negativ auf die Glutamataufnahmekapazität der Astrozyten auswirken kann [27]. Das Ergebnis ist, dass der Glutamatgehalt im Raum zwischen den Zellen leicht ansteigt, was zum Teil auf die verminderte Fähigkeit der Astrozyten zurückzuführen ist, sich um Glutamat zu kümmern, und zum Teil aufgrund der Zellschwellung.

Dies führt zu einer unspezifischen Aktivierung der Nervenzellen und zu einem erhöhten Rauschen in der Signalübertragung der Nervenzellen. Die verminderte Glutamataufnahme ist auch mit einer geringeren Glukoseaufnahme in den Astrozyten verbunden, was zu einer schlechteren Energieversorgung beitragen kann. Insgesamt ist die Signalübertragung zwischen den Astrozyten beeinträchtigt, was ihre Fähigkeit zur Pflege und zum Transport von Glutamat innerhalb der Astrozytennetzwerke verringern kann.

Tierversuche haben gezeigt, dass die Dopamin-Signalübertragung auch bei Neuroinflammation reduziert ist [28]. Das Ergebnis des oben Gesagten Mechanismen wirken sich negativ auf den Nervenzellverkehr aus (Abbildung 3).

Auch bei Erkrankungen mit allgemeinerer Entzündungsaktivierung, wie z.B. rheumatischen Erkrankungen, können Entzündungsfaktoren zu einer Funktionsstörung der Astrozyten des Gehirns führen [23-25].

Die Kombination aus verminderter Glutamat-Handhabung der Astrozyten, Störung der Kommunikation innerhalb der Astrozytennetzwerke, mehr unspezifischer Signalübertragung in größeren Neuronennetzwerken, verminderter Energieverfügbarkeit und Schwellung der Astrozyten [23, 27] könnte möglicherweise zu einem gesperrten Zustand auf zellulärer Ebene führen.

Dies ist ein mögliches Erklärungsmodell für die völlige Erschöpfung, die ein Mensch mit Hirnermüdung erlebt, wenn er sich überanstrengt.

Kann das gleiche Modell den Mangel an Filterfunktion erklären?

Das

Gehirn hat Grenzen, wie viel auf einmal verarbeitet und bewusst gemacht werden kann. Daher werden gut funktionierende Filteranlagen benötigt. Bei Wiederholung von Reizen Zum Beispiel bei Lüftergeräuschen oder dem Geräusch des Autoverkehrs, Nervenzellen im gesunden Gehirn verringern nach einiger Zeit ihre Signalintensität, weil die Geräusche erkannt und nicht an höhere zentrische Räume weitergeleitet werden.

Dies funktioniert nicht bei Ermüdung des Gehirns. Sie beschreiben, dass alle Eindrücke empfangen und erkannt werden, wichtig und unwichtig, und dass es sehr ermüdend wird. Wenn das Glutamatmanagement der Astrozyten reduziert wird, bedeutet dies, dass die eingehenden Informationen unspezifischer werden und als neu wahrgenommen werden [23, 27]. Ein Mangel an GABA (das eine wichtige hemmende Wirkung hat) kann auch wichtig dafür sein, dass die Signalübertragung nicht gelindert wird [29].

Es wird davon ausgegangen, dass die Ermüdung des Gehirns mit einer Hirnschädigung zusammenhängt und nicht als Folge von Depressionen oder Angstzuständen auftritt, obwohl sie auftreten kann, wenn sich die Lebenssituation drastisch verschlechtert hat [30, 31].

Heute gibt es keine Erklärung dafür, warum die Ermüdung des Gehirns lang anhaltend sein kann.

Da das Ausmaß und der Ort der Hirnverletzung und das Alter der Person, Bildung oder Geschlecht scheinen keinen Einfluss auf das Risiko einer langfristigen Ermüdung des Gehirns zu haben, man kann sich hypothetisch fragen, ob es Risikofaktoren gibt, sowohl biologische als auch psychologische, sogar vor dem Auftreten der Verletzung [32, 33] (Abbildung 4).

Derzeit

kann die Ermüdung des Gehirns nicht mit Bluttests, kognitiven Tests oder bildgebenden Verfahren des Gehirns diagnostiziert werden.

Die zugrundeliegende Ursache der Hirnermüdung beim einzelnen Patienten sollte so weit wie möglich geklärt werden.

In vielen Fällen besteht ein direkter zeitlicher Zusammenhang mit einer Erkrankung oder Schädigung des Nervensystems. Ist die Ursache unklar, sollte eine Untersuchung durchgeführt werden, um andere Diagnosen und zugrundeliegende Probleme auszuschließen. Wichtige Differentialdiagnosen sind Depressionen, Angstzustände, Angstzustände und Narkolepsie [34].

Es ist auch wichtig, andere behandelbare Begleiterkrankungen (z.B.

Schlafprobleme) zu identifizieren und zu überlegen, ob die Person eine multiprofessionelle Beratung benötigt Rehabilitation.

Wir haben eine Selbsteinschätzungsskala für psychische Ermüdung entwickelt, die Mental Fatigue Scale (MFS) [35, 36]. Die Skala enthält Fragen zur mentalen Erschöpfung und den damit einhergehenden Symptomen (Fakt 1). Die Zusammenstellung der Fragen basiert auf langjähriger Erfahrung im Gesundheitswesen [37].

Die Bewertungsskala konzentriert sich auf die mentale Erschöpfung. Eine Summe von mehr als 10 Punkten auf der Skala (die Frage der täglichen Variation ist nicht enthalten) deutet darauf hin, dass es Probleme gibt und dass es wichtig ist, eine eingehende Analyse durchzuführen [35]. MFS hängt auch mit der Arbeitsfähigkeit zusammen [38].

Bei der Hirnermüdung liegt die neuropsychologische Diagnostik oft im normalen Rahmen, auch wenn der Patient von großen Problemen im Alltag berichtet [39].

Die Menschen äußern oft, dass die Tests anstrengend waren und dass sie danach eine lange Erholungszeit brauchten. Eine ergotherapeutische Beurteilung ist ebenfalls wertvoll und kann die Aktivitätsfähigkeit beschreiben.

Behandlung von Ermüdung des Gehirns

Heutzutage gibt es nur sehr wenige Behandlungsstudien, die sich mit der Ermüdung des Gehirns befassen. Die klinische Erfahrung deutet jedoch darauf hin, dass Linderung dadurch erreicht werden kann, dass sich der Betroffene seiner Grenzen bewusst wird und Wissen darüber erlangt, was die Ermüdung des Gehirns erhöht oder verringert, um seine Lebenssituation besser bewältigen zu können.

Sonst besteht die Gefahr, dass der Betroffene lange Zeit zu viel macht und mit langem Rückweg völlig erschöpft ist. Es ist also nicht möglich, die Ermüdung des Gehirns durch mehr Anstrengung wegzutrainieren.

Körperliche Aktivität kann sich auch negativ auf die Ermüdung des Gehirns auswirken, wenn sie zu intensiv wird. Das Gleichgewicht der Aktivität ist daher wichtig, unabhängig von der Aktivität, sowie das Erlernen des Umgangs mit emotionalen Reaktionen, da Stressempfindlichkeit, Angstzustände und Depressionen zunehmen können, wenn die Ermüdung des Gehirns zunimmt.

Der Schlaf muss oft verbessert werden, manchmal mit leichteren Schlaftabletten. Wenn Reizbarkeit und Affektierbarkeit im Alltag lästig werden und nicht mit erhöhter In Ruhe des Gehirns können sie mit niedrig dosierten Antidepressiva wie SSRIs behandelt werden.

Rehabilitation, Arbeit und Krankschreibung

Generell sind und wollen Menschen mit Gehirnermüdung mehr aktiv sein, als es ihre Energie zulässt.

Im Moment mag das Funktionsniveau der Person, die an Gehirnermüdung leidet, normal erscheinen, aber was zählt, ist, ob die Energie und die Fähigkeit, Aktivitäten auszuführen, über einen längeren Zeitraum funktionieren.

Bei der Beurteilung der Arbeitsfähigkeit oder bei der Planung einer Rehabilitation ist die Ermüdung daher ein wichtiger Parameter, der berücksichtigt werden muss. Die Rehabilitationsplanung erfolgt gemeinsam mit dem Patienten und einem multiprofessionellen Team und basiert auf der Abklärung des Zustandes. Realistische Ziele werden gesetzt. Dies gilt auch für die Rückkehr an den Arbeitsplatz.

Derzeit gibt es keine Heilung, aber die Ermüdung des Gehirns scheint gelindert werden zu können.

Die Forschung zur Linderung der Ermüdung des Gehirns ist jedoch nur in sehr begrenztem Umfang erfolgt.

Das stellen wir uns vor kann die Ermüdung des Gehirns lindern, indem es die Dopamin-Signalübertragung stimuliert und dadurch Ionenpumpen und Transportsysteme für z.B. Glutamat auf den Astrozyten stimuliert sowie die Dopamin-Signalübertragung der Nervenzellen aktiviert. Interessant ist auch der Neurotransmitter Noradrenalin, von dem gezeigt wurde, dass er während der Neuroinflammation abnimmt [40].

Es wurde gezeigt, dass Noradrenalin sowohl die Glutamat- als auch die Glukoseaufnahme von Iastrozyten erhöht [41]. Dadurch wird eine bessere Effizienz bei der Signalübertragung von Nervenzellen entlang von Nervenbahnen im Gehirn erreicht, die mit Aufmerksamkeit zu tun haben.

In den wenigen Studien, die durchgeführt wurden, haben Dopaminpräparate die beste Wirkung gezeigt. Die Wirkungen von Methylphenidat [42-44] und OSU6162 [45, 46] wurden bei Menschen untersucht, die eine leichte Kopfverletzung oder einen Schlaganfall erlitten haben.

Methylphenidat erhöht die Menge an Dopamin und Noradrenalin in den synaptischen Bereichen, einschließlich der Frontallappen [47, 48], und 2/3 der Studienteilnehmer berichteten über eine verringerte Ermüdung des Gehirns, während OSU6162 eine mildere Wirkung auf diese hatte Weniger Menschen zeigten eine positive Wirkung und dass es nur wenige Nebenwirkungen gab [45, 46, 49]. OSU6162 ist ein Dopamin-Stabilisator, der sich auch auf das Serotoninsystem auswirkt.

Die Teilnehmer mit einer positiven Wirkung berichteten, dass sie klarer wurden, mehr Energie hatten und es ihnen leichter fiel, mit Aktivitäten zu beginnen. Sie schätzten eine geringere geistige Erschöpfung nach MFS ein, und mit Methylphenidat schnitten sie auch bei neuropsychologischen Geschwindigkeits- und Aufmerksamkeitstests besser ab. Wir haben auch eine Langzeitwirkung von Methylphenidat gezeigt, aber die Behandlungseffekte scheinen reversibel zu sein, d.h.

der positive Effekt auf die Ermüdung des Gehirns ist nur während der laufenden Behandlung mit Methylphenidat zu sehen [42].

Andere Gruppen haben Modafinil (wahrscheinlich alpha-1-adrenerge Aktivierung) untersucht, aber die Ergebnisse zeigen keine oder zweifelhafte Wirksamkeit bei der Behandlung von Hirnermüdung bei neurologischen Verletzungen oder Erkrankungen; die Probanden erleben jedoch eine erhöhte Wachsamkeit [50-52].

Ein Vergleich zwischen Amantadin (Dopaminagonist, Nikotinantagonist und nicht-kompetitiver NMDA-Antagonist) und Modafinil bei Multipler Sklerose zeigten eine verminderte Ermüdung des Gehirns für Amantadin, nicht jedoch für Modafinil [53].

Fluoxetin (SSRIs) wurde ebenfalls untersucht, linderte jedoch nicht die Ermüdung des Gehirns nach einem Schlaganfall [54].

In

begrenztem Umfang wurde auch eine nicht-medizinische Behandlung der Hirnermüdung versucht.

Achtsamkeitsprogramme können Depressionen, Angstzustände und Gehirnermüdung bei Multipler Sklerose und nach einer erworbenen Hirnverletzung lindern [55, 56]. Das achtsamkeitsbasierte Stressreduktionsprogramm kann auch bei entzündlichen Zuständen lindernd wirken [57]. Wir haben festgestellt, dass das Programm die Ermüdung des Gehirns nach Schlaganfall und traumatischen Hirnverletzungen lindern, die Kognition (Aufmerksamkeit) verbessern und Symptome im Zusammenhang mit Depressionen und Angstzuständen lindern kann [58, 59].

Andere Forscher haben gezeigt, dass die Blaulichtbehandlung [60] und die kognitive Verhaltenstherapie nach traumatischen Kopfverletzungen Reduzierte Ermüdung des Gehirns, Schläfrigkeit und Depressionssymptome.

Unabhängig von der Methode sollte die Behandlung immer an die Ermüdung des Gehirns angepasst werden, mit einem langsameren Tempo und vermehrten Wiederholungen.

Körperliche Aktivität wird im Allgemeinen als vorteilhaft für das Gehirn beschrieben, aber wenn gehirnermüdete Menschen körperliche Aktivität ausüben, funktioniert sie nicht so gut.

Viele beschreiben eine erhöhte Ermüdung des Gehirns, wenn sie sich körperlich zu stark angestrengt haben. Stattdessen machen viele Menschen ruhige Spaziergänge und empfinden dies als wohltuend. Es besteht weiterer Forschungsbedarf darüber, wie körperliche Aktivität am besten an die Ermüdung des Gehirns angepasst werden kann [61].

Es gibt

derzeit keine Heilung für die Ermüdung des Gehirns. Es gibt auch keine Richtlinien für die Behandlung, außer denen, die hier zusammengefasst sind.

Wir müssen die zugrundeliegenden Mechanismen besser verstehen, um spezifischere Behandlungsmethoden entwickeln zu können.

Unsere Forschungsergebnisse zeigen, dass die Ermüdung des Gehirns mit pharmakologischen und nicht-pharmakologischen Methoden.

Die Auswirkungen auf den Einzelnen sind unterschiedlich, aber viele erleben eine Verbesserung der Lebensqualität.

Es sollte möglich sein, die palliative Behandlung in der Gesundheitsversorgung in absehbarer Zeit durchzuführen, aber von medizinischem Fachpersonal mit Kenntnissen und Erfahrungen mit Patienten mit Hirnermüdung und auch mit Kenntnissen darüber, was die Behandlung mit sich bringt, durchgeführt werden.

Wir möchten betonen, wie wichtig das eigene Wissen des Einzelnen über seine Erkrankung ist und ihm helfen, nützliche Strategien zu finden und anzuwenden, um seine Gehirnermüdung zu bewältigen.

Lesen Sie das Autoreninterview: 5 Fragen an Lars Rönnbäck

Läkartidningen.

2022; 119:21073

Läkartidningen 13-14/2022

Lakartidningen.se