Laut dem Bericht des United Nations Office on Drugs and Crime (UNODC) von 2012, konsumierten 5% der Weltbevölkerung, also 230 Millionen Menschen, in ihrem Leben bereits illegale Drogen. Rund 27 Millionen (entspricht 0,6% der Erwachsenen weltweit) von ihnen sind schwer abhängig. In West- und Zentraleuropa wurden seit 2010 4,2 Millionen Kokain-Konsumenten registriert.
Drogen wie Kokain und Heroin sind jährlich für etwa 200.000 Todesfälle verantwortlich.
Da Kokain aufgrund des schnellen Risikos abhängig zu werden, zu den gefährlichsten Drogen gehört, untersuchen Forscher bereits seit längerem, wie genau sich Kokain auf das Gehirn auswirkt.
Ältere Studien konnten bereits zeigen, dass Kokain Einfluss auf die Region des Stirngehirns namens dorsomedialen präfontalen Cortex nimmt, die mit verantwortlich für die Entscheidungen ist und in enger Verbindung mit den Basalganglien steht, die das Verhalten beeinflussen. Eine besondere Rolle spielen dabei Dornfortsätze (Processus spinosus), pilz- oder knopfförmige Ausstülpungen, die sich meist an der Spitze von Synapsen bilden und maßgeblich für die Signalübertragung dieser im Nervensystem verantwortlich sind.
Wissenschaftler der Universität von Kalifornien wollten nun durch eine neue Studie an Mäusen zeigen, dass es bereits die einmalige Verabreichung von Kokain zu schwerwiegenden Veränderungen im Entscheidungszentrum des Gehirns kommt, nämlich durch die verstärkte Produktion neuer Dornfortsätze auf den Nervenzellen.
Die Bildung dieser ließ sich bei den Versuchsmäusen mittels der Zwei-Photonen-Fluoreszenzmikroskopie aufzeigen, wobei über eine kleine Öffnung direkt über dem dorsomedialen präfontalen Cortex ein Spezialmikroskop eingeführt wird.
Bei dem ersten Versuch verabreichten die Forscher den Tieren Kokain oder Kochsalz. Bei den Mäusen, die die Droge bekamen, konnte bereits nach einem Tag eine deutliche Bildung von Dornfortsätzen beobachtet werden.
Bei dem zweiten Versuch konnte festgestellt werden, dass die Bildung bereits nach zwei Stunden im Gehirn eingesetzt hatte. Nach der Durchführung des dritten Experiments wurde das unterschiedliche Verhalten der Tiere mit der Entstehung der Dornfortsätze in Verbindung gebracht. Dazu setzten sie die Mäuse in einen Käfig, der in zwei unterschiedliche Räume eingeteilt war. Schnell zeigten sie eine Vorliebe für einen der beiden Räume und hielten sich dementsprechend bevorzugt in diesem auf. Das Kokain bekamen sie allerdings in dem unbeliebteren Raum, woraufhin sich die Raumwahl der Mäuse in Hoffnung auf eine weitere Dosis zügig änderte.
Bei den Tieren, die ihre Meinung änderten, also der Sucht besonders schnell nachgingen, wurden die meisten neuen Dornfortsätze diagnostiziert.
Diese Studie, die von Linda Wilbrecht geleitet wurde, konnte wiederholt verdeutlichen, wie schnell Kokain in die Abhängigkeit führt. So erklärt sich auch die hohe Anzahl von 1,413 Milliarden eingenommen „Lines“ Kokain jedes Jahr.
Die detaillierte Studie wurde in der Fachzeitschrift „Nature Neuroscience“ veröffentlicht.