Fred Rune Rahm - Borgestadklinikken

Rus og læring
Nevrofysiologiske sammenhenger
Hjernens tre deler
Prefrontal cortex
Funksjoner i prefrontal cortex
•Skille mellom motstridende tanker
•Skille mellom rett og galt, godt og dårlig
•Skille mellom hva som er likt og ulikt
•Avgjøre framtidige konsekvenser av handlinger
•Planlegging og målstyring
•Sosial atferd og sosial læring
•Høyere kognitive funksjoner (abstraksjon)
•Overstyring av drifter og lyster
Medial prefrontal cortex
•Tolkning av følelser og inntrykk
•Definerer mitt «narrative» jeg, hvem jeg er og
historien om meg selv
•Avgjør hva som legges inn i den delen av
hukommelsen som definerer «meg»
Blakemore
Striatum
Signalstoffer, rus og kognisjon
•Serotonin
•Dopamin
•(Glutamat)
•GABA
•Acetylcholin
Serotonin
•Stemningsleie
•Sinnemestring
•Angst
•Paranoia
•Søvn
•Appetitt
•Rasjonell tenkning
In the past decade, experimental studies involving healthy human
volunteers have revealed that manipulations of the central serotonin
(5-HT) system can produce quite specific changes in cognitive
functioning, independent of overt mood changes. Reduced 5-HT
turnover is consistently associated with impaired long-term memory
functioning. (Schmitt JA1, Wingen M, Ramaekers JG, Evers EA, Riedel WJ, 2006.)
Dopamin
•Fungerer som «naturlig amfetamin»
•Øker motivasjon
•Gir følelse av økt energi
•Lystfølelse
•Økt glede
•Mangel gir opplevelse av håpløshet, av utilstrekkelighet, verdiløshet,
minsket evne til å håndtere stress.
… undoubtedly, DA acts as a powerful regulator of different aspects
of cognitive brain functions. .. DA can have a trophic action during
maturation, which may influence the later cortical specification,
particularly of pre-frontal cortical areas. Moreover, the characteristic
extension of the dopaminergic cortical innervation in the rostrocaudal direction during the last stages of evolution in mammals can
also be related to the appearance of progressively more developed
cognitive capacities. (Nieoullon A., 2002)
GABA
•«Naturlig valium»
•Viktigste signalstoff for avslapning
•Angstdempende
•Gir ro, følelse av velvære
•Involvert i produksjonen av endorfiner
•Går inn i dopaminbanene
…the deficits in cognition, emotion and perception in
psychiatric disorders such as anxiety, depression or
schizophrenia are considered to manifest themselves through
a dysregulation of the inhibitory interneuron 'clocking'
network as a final common denominator, irrespective of the
diverse underlying disease pathologies.(Möhler H, 2009.)
Acetylcholine
•I hovedsak betydning for oppmerksomhet,
informasjonsprosessering og opphenting av
hukommelse
•Direkte sammenheng med lærevansker
•Slår ned farten i hjernen, som igjen gir kognitive
vansker
•cortical cholinergic inputs mediate the subjects' abilities to
detect and select stimuli and associations for extended
processing and to allocate the appropriate processing resources
to these functions. (Martin Sarter, John P Bruno, 1997)
Belønningssystemet
Læringsnettverk
Normal versus avhengighet
Indeed, brain areas and processes involved in drug
addiction substantially overlap with those known to be
of relevance for cognitive functions. Studies have
indicated that abusing drugs may alter the normal
structure in these regions and influence functions that
induce cognitive shifts and promote continued drug
use…..
…. In fact, drug addiction has been characterized as a
disease of "pathological learning" by several
investigators (Hyman, 2005; Gould, 2010).
Fred Nyman, Uppsala universitet
Oppsummering så langt
•Barn og unge er ikke små voksne
–hjernen
er distinkt forskjellig
•Økt sårbarhet, mer impulsive, mindre
muligheter for kontroll
•En ung hjerne fortjener en god gartner
•Rus og læring går over de samme
signalsystemene i hjernen
•Belønningnettverk og læringsnettverk er for en
stor del helt overlappende
Long Term Memory (LTM)
•Dette er hukommelse som varer over tid, til
forskjell fra arbeidsminnet, som er det minnet vi
bruker akkurat her og nå.
•For å danne LTM er det nødvendig med
langvarig informsjonsutveksling mellom
tilgrensende hjerneceller.
•Denne langvarige informasjonsutvekslingen
skjer ved hjelp av langvarige elektriske signaler
som kalles Long Term Potentiation, LTP
LTP og glutamat
•Mens Dopamin roer ned, vil Glutamat øke
aktiviteten i nervecellene.
•Når Dopaminmengden går opp går mengden
Glutamat ned (og omvendt)
•For at vi skal få LTP i hjernecellene i
læringsnettverket, nødvendig for langvarig
hukommelse (LTM), må vi ha tiltrekkelig aktivitet i
Glutamat-systemet.
•Ved rusing vil økt Dopamin redusere Glutamat.
Hjerneforandringer i voksen alder ved
tidlig start med cannabis
• Færre nevronale aktiviteter i precuneus
•
Oppmerksomhet og egofunksjoner
• Færre nevrale forbindelser i Hippocampus
•
Hukommelse og læring
• Redusert fuksjonell aktivitet i prefrontal cortex
•
Kontrollsentre, planlegging, oppgaveløsning, vaner og
rutiner
• Redusert IQ (trolig i sammenheng med forrige punkt), og at cannabinoidsystemet
er sentralt i dannelsen av synapser når hjernen utvikles
Rotteforsøk
• Tidlig eksponering for cannabinoid
deregulerer dopaminutskillelsen i hjernen
• Nødvendig med rusmidler for føle seg alminnelig vel
• Øker risikoen for bruk også av andre rusmidler enn cannabis
Konsekvenser for skolen
Atferd og dopamin
•Dopamine’s role in motivation is twofold, one
of rewarding for beneficial behavior or desired
behavior and one of behavioral activation
(Cools et al, 2011).
•Dopamine causes an individual to be
motivated to start something and keeps the
individual focus on the task once it has begun
(Rogers, 2011).
Nyskjerrighet og dopamin
•People are better at learning information that they are
curious about
•Memory for incidental material presented during curious
states was also enhanced
•Curiosity associated with anticipatory activity in nucleus
accumbens and midbrain
•Memory benefits for incidental material depend on
midbrain-hippocampus involvement
Gruber, Gelman, Ranganth 2014
Motivasjon og dopamin
However, moderate doses of NEUROLEPTIC
drugs (dopamine antagonists) attenuate the
motivation to act before they compromise the ability
to act.
Roy A. Wise 2004
"Engagement is a state of being willing to do difficult things, to take risks,
to think deeply about issues and develop new solutions. ...Interest,
happiness, joy, and desire are approach emotions. This state is one of
increased dopamine levels, important for interest and learning.“
"There is a large and growing body of research which indicates that
people experiencing positive emotions perceive more options when trying
to solve problems, solve more non-linear problems that require insight,
[and they] collaborate better and generally perform better overall."
Dr. David Rock
Happy Teachers Make Happy Students
•Since students’ brains are involved in learning, behavior
and emotions, teachers should know as much as possible
about the brain. Implementing a brain-friendly, “Happiness
School” culture and informing teachers about how the
students’ brains react in various social interactions in the
classroom have positive effects on student learning and
behavior. Faculty and staff training sessions have been
conducted in these areas, and periodic training is
conducted throughout the school year on these subjects.
Warrington S. Parker, Ph.D. and Brenda A. Parker
brainworldmagazine 2011
Oppsummering skole
•Skolen er helt sentral arena for god utvikling
av hjernen hos barn og unge
•Skolen skal aktivt bruke hjernens
belønningsnettverk
•Motivasjon og nyskjerrighet øker dopamin i
elevenes hjerner:
–Grunnleggende forutsetning
–Forutsetning for god atferd
–Buffer
for læring
mot rusutvikling
•Glade elever gir glade lærere. Glade lærere gir
glade elever