Erin Calipari stammt aus einer Basketballfamilie. Ihr Vater, John Calipari, trainiert seit 1998 College- und Profi-Basketball und führte sechs Teams zum NCAA Final Four, und ihr Bruder trainiert Herren-Basketball an der Vanderbilt University in Nashville, Tennessee, wo sie jetzt arbeitet. Doch als sie sich als Studentin ihrem College-Team anschloss, erkannte sie, dass ihre Stärken woanders lagen. "Mir ging es gut. Ich war nicht großartig“, sagte sie. „Mir war nach ein paar Jahren ziemlich klar, dass es kein Karriereweg war.“

Außerhalb des Spielfelds interessierte sie sich als Biologiestudentin für Hormone und Neurotransmitter. Sie begann, sich für die Neurobiologie zu interessieren, wie und warum Drogen wie Kokain und Opioide süchtig machen, als sie von den Auswirkungen von Ecstasy auf das Serotoninsystem erfuhr. „Ich fand Drogen so cool, weil sie das Gehirn kapern“, sagte sie. „Medikamente nehmen im Wesentlichen die normalen Systeme, die wir in unserem Körper haben, und treiben sie auf eine Weise an, die den Wunsch weckt, wieder Drogen zu nehmen.“

Nach seiner Abschlussarbeit in Neurowissenschaften wechselte er 2017 zu Calipari richtet ihr Labor ein bei Vanderbilt, um zu erforschen, wie Sucht mit der Art und Weise zusammenhängt, wie das Gehirn lernt und Entscheidungen trifft. „Die Entscheidung, was wir tun und was nicht, ist wirklich von grundlegender Bedeutung für alles, was wir tun“, sagte Calipari. „Wenn man seine Hand auf eine heiße Herdplatte legt, lernt man sehr schnell, das nicht noch einmal zu tun.“ Sucht kann die Fähigkeit einer Person verringern, zu erkennen, dass Drogenkonsum ihr schadet, und auch ihre Fähigkeit, überhaupt etwas zu lernen.

Ihre Welt kollidiert immer noch mit dem Sport, etwa wenn sie vor Sportlern Vorträge über die Gefahren des Drogenkonsums hält. Sportler können abhängig werden, wenn ihnen bei Verletzungen Schmerzmittel wie Opioide verschrieben werden. Es besteht die Gefahr einer Abhängigkeit, wenn Opioide über einen längeren Zeitraum eingenommen werden, selbst wenn die Patienten den Anweisungen des Arztes folgen – eine Tatsache, die bundesweit zu einer Situation geführt hat Notfall für die öffentliche Gesundheit. Tennessee ist ein Epizentrum der Opioid-Epidemie. Im Jahr 2022 hatte Nashville das zweithöchste Quote der Todesfälle durch Überdosierung im Land.

Calipari leitet daher die Forschung zur Aufklärung der Suchtmechanismen in einer Stadt, in der viele Menschen darunter leiden. Die Tatsache, dass ihre Arbeit den Menschen um sie herum helfen könnte, motiviert Calipari, obwohl Sucht kein Problem ist, das sie oder irgendjemand sonst leicht erkennen kann.

„Wenn Sie an süchtige Menschen denken, denken Sie an diese stereotypen Bilder, die wir von Menschen haben, die Drogen spritzen und ohnmächtig werden“, sagte sie. „Aber das ist nicht die größte Gruppe von Menschen, die an einer Substanzstörung leiden. Sie sind Krankenschwestern. Sie sind Lehrer. Sie sind Ärzte. Sie sind Sportler.“

Was die Erforschung von Sucht und die Suche nach Behandlungsmöglichkeiten für sie besonders herausfordernd macht, ist ihrer Meinung nach, dass sie bei verschiedenen Menschen unterschiedlich auftritt, je nachdem, wovon sie abhängig sind (einer Substanz oder einem Verhalten), ihren Motivationen, ihrer Genetik, ihrem Geschlecht und ihrem Zugang zu Ressourcen. Auch welche Nervenbahnen sich aufgrund einer Sucht neu verdrahten, kann von Person zu Person sehr unterschiedlich sein.

Wie viel sprach mit Calipari über die Rolle des bekannten, aber nicht gut verstandenen Moleküls Dopamin bei Sucht und Lernen, wie verschiedene Geschlechter Sucht unterschiedlich erleben und wie ihre Kindheit mit Sport ihre heutige Herangehensweise an die Wissenschaft beeinflusste. Das Interview wurde aus Gründen der Klarheit gekürzt und bearbeitet.

Wie sieht das Lernen im Gehirn aus und wie wirken sich Medikamente darauf aus?

Unser Gehirn ist darauf ausgelegt, uns dabei zu helfen, wichtige Dinge zu erkennen und darauf zu reagieren. Es bestimmt, ob wir etwas noch einmal tun müssen oder nicht. Müssen wir umziehen oder bleiben? Ist das gut oder schlecht? Muss ich darauf achten?

Drogen überzeugen unser Gehirn: „Ja, das ist wichtig. Das ist etwas, was wir noch einmal tun müssen.“ Drogen beeinflussen nicht nur Entscheidungen über die Droge selbst, sondern auch Entscheidungen über nicht-medikamentöse Reize in unserer Umwelt. Sie verändern die Art und Weise, wie wir lernen.

Wie funktioniert das auf molekularer Ebene?

Medikamente wie Opioide wirken auf Dopamin. Die meisten Menschen halten Dopamin für ein „Lustmolekül“, aber das ist nicht das ganze Bild. Ja, Dopamin wird durch belohnende Reize wie Schokolade oder Zucker ausgeschüttet. Es wird aber auch durch aversive Reize wie Stress oder Schmerz freigesetzt. Es wird ausgelöst, wenn Dinge neu oder anders sind, egal ob sie gut oder schlecht sind. Und auf diese Weise ist Dopamin entscheidend, um Ihnen beim Lernen zu helfen.

Medikamente steigern grundsätzlich weiterhin Dopamin, auch wenn die Dinge nicht mehr neu oder anders sind. Das Gehirn denkt weiterhin, dass etwas wichtig ist, und signalisiert Ihnen, weiterhin aufmerksam zu sein. Aber während Drogen den Dopaminspiegel kurzfristig erhöhen, wird er durch langfristigen Drogenkonsum abgebaut. Mit zunehmendem Drogenkonsum wird also immer weniger Dopamin im Gehirn vorhanden, was bedeutet, dass es für Sie schwieriger wird, etwas Neues zu lernen.

Sollte Dopamin als „Lern“-Molekül und nicht als „Vergnügungs“-Molekül neu definiert werden?

Ja. Es ist viel genauer, Dopamin als ein Molekül zu verstehen, das steuert, wie effektiv wir lernen.

Wie studiert man dieses komplizierte System?

In meinem Labor verwenden wir verschiedene Strategien zur Aufzeichnung und Manipulation verschiedener Zellen im Gehirn, um herauszufinden, welche Zellen und Schaltkreise uns dabei helfen, adaptive Entscheidungen zu treffen. Und wenn wir diese Schaltkreise erst einmal identifiziert haben, gehen wir hinein und sagen: Wie verändert die Drogenexposition die Funktionsweise des Systems? Wir führen diese Arbeit auf physiologischer und epigenetischer Ebene durch. Ziel ist es, die grundlegende Biologie zu verstehen – wie Medikamente die Schaltkreise kapern – und dann herauszufinden, ob wir den Prozess umkehren können. Mit CRISPR-Tools können wir beispielsweise einen Teil der Plastizität in bestimmten Gehirnzellen umkehren.

Kann uns das Verständnis der Wirkungsweise von Dopamin letztendlich dabei helfen, Behandlungsmöglichkeiten für Suchterkrankungen zu entwickeln?

Es ist wirklich wichtig zu verstehen, wie Dopamin das Gehirn beim Lernen unterstützt. Aber es wird sehr schwierig sein, es gezielt anzusprechen. Man kann Dopamin nicht einfach blockieren: Wenn man das tut, können sich die Menschen nicht bewegen und auf nichts mehr achten. Es wird viel daran gearbeitet, das Dopaminsystem auf verschiedene Arten zu optimieren, anstatt es nur ein- oder auszuschalten. Ich denke, das müssen wir tun.

Wie ist es, als Suchtforscher in einem der Epizentren der Sucht zu arbeiten?

Nashville ist schlecht. Auf dem Höhepunkt der Opioid-Epidemie hatte Tennessee eine der höchsten Raten an Opioid-Verschreibungen. In den letzten Jahren ist sie zurückgegangen, die Opioidproblematik jedoch nicht. Und für uns sind es nicht nur Opioide; Auch Methamphetamin spielt eine große Rolle. Und so befindet sich Vanderbilt in diesem einzigartigen Umfeld als eines der größten Forschungskrankenhäuser in der Region an einem Zentrum für Substanzgebrauchsstörungen.

Manchmal ist es anstrengend, die Sucht morgen nicht lösen zu können. Das ist auf eine nicht gerade tolle Art überwältigend. Manchmal ist es traurig, mit Menschen zu sprechen, die an einer Substanzstörung leiden, und ich weiß nicht, wie ich ihnen helfen kann. Sie stellen mir als Experte Fragen. Aber ich bin ein Experte für die spezifischen neurobiologischen Veränderungen, die auftreten. Es fällt mir schwer, die Auswirkungen dieser Störung auf das Alltagsleben eines Einzelnen zu verstehen, da ich sie nicht persönlich erlebt habe.

Kommen wir dem Verständnis und der Suche nach einem Heilmittel gegen die Sucht näher?

Die Heilung einer Sucht ist schwierig, da Sucht keine einheitliche Krankheit ist. Manche Suchtkranke leiden unter komorbiden Störungen wie Angstzuständen und Depressionen. Manche Menschen nehmen Medikamente, um Schmerzen zu vermeiden. Manche Menschen haben zwanghaftes Verhalten, andere nicht.

Nur zu verstehen, was im Gehirn von Personen mit jedem dieser einzigartigen Symptome ähnlich und unterschiedlich ist, wird von entscheidender Bedeutung sein, um überhaupt zu verstehen, wie man an die Behandlung herangeht. In meinem Labor untersuchen wir zum Beispiel die Unterschiede zwischen Männern und Frauen.

Was finden Sie?

Wenn man sich anschaut, warum Menschen Drogen nehmen, ist es wahrscheinlicher, dass Frauen angeben, Drogen zu nehmen, um negative Folgen wie Stress und Ängste zu vermeiden oder ihnen zu entkommen. Männer nehmen eher spontan Drogen, um high zu werden und Zeit mit Freunden zu verbringen. Beide Geschlechter nehmen Drogen und ein gewisser Prozentsatz beider Geschlechter entwickelt eine Substanzstörung. Aber sie tun es aus unterschiedlichen Gründen.

Hormone haben viel damit zu tun. Wir fanden heraus, dass Östradiol, ein Eierstockhormon, das mit dem Menstruationszyklus zirkuliert, die Wirkungsweise von Nikotin im Gehirn verändert, indem es die Funktionen seiner Rezeptoren verändert.

Wir haben außerdem herausgefunden, dass, wenn man Tieren unbegrenzten Zugang zu Medikamenten gewährt, Männchen und Weibchen die gleiche Menge an Medikamenten einnehmen und ihr Verhalten identisch aussieht. Aber als wir uns ansahen, welche Proteine ​​in ihren Gehirnen sich veränderten, waren Männer und Frauen völlig unterschiedlich. Viele dieser Proteine ​​haben ähnliche zelluläre Funktionen. Was unserer Meinung nach geschieht, ist, dass dieses Medikament sowohl bei Männern als auch bei Frauen den Dopaminspiegel erhöht und das Verhalten auf die gleiche Weise antreibt, aber die molekularen Wege, die von jedem Geschlecht genutzt werden, sind sehr unterschiedlich.

Warum sollten die Gehirne verschiedener Geschlechter unterschiedliche Wege nutzen, um zum gleichen Punkt zu gelangen?

Wenn Sie ein System hätten, bei dem Sie ein Neuron benötigen, um eine Information zu kodieren, wäre dieses System anfällig für Ausfälle. Damit Sie sich in der Umgebung zurechtfinden, müsste jedes Mal alles perfekt funktionieren. Aber das Gehirn verfügt über viele Redundanzen, was bedeutet, dass man nicht alles braucht, um perfekt zu funktionieren. Es gibt viele Möglichkeiten, zum gleichen Ziel zu gelangen. Warum Männer und Frauen unterschiedliche Verhaltensweisen haben, liegt wahrscheinlich an der Evolution und dem Überleben unserer Spezies.

Das muss ein anspruchsvolles Arbeitsfeld sein. Was motiviert Sie?

Was mich jeden Tag aufs Neue beschäftigt, ist, dass es sich dabei um wichtige Fragen handelt. Über das Nächste zu lernen und schwierige Probleme zu lösen, ist an sich schon sehr befriedigend. Wenn Sie dann durchatmen und einen Schritt zurücktreten und erkennen, dass die schwierigen Probleme, die Sie lösen, wirklich Auswirkungen auf die Menschen haben, wird das Ganze sogar noch bedeutungsvoller.

Aber was mich wirklich motiviert, ist die Betreuung der nächsten Generation. Als ich in die Forschung einstieg, war es mein Ziel, so viele Menschen wie möglich zu beeinflussen. Ich dachte, ich würde dies tun, indem ich etwas Wichtiges entdecke und die Gesellschaft verändert, was offensichtlich das ultimative Ziel ist. Aber als ich dann hier ankam und mein Labor einrichtete, wurde mir klar, dass man den Schülern beibringen muss, dass sie diesen Job machen können. Indem ich sie befähige, herauszufinden, was sie gut können und was sie lieben, halte ich weiter, auch wenn die Wissenschaft nicht immer so läuft, wie ich es mir wünsche.

Du bist so etwas wie der Trainer deiner eigenen Mannschaft.

Wenn man schließlich ein Labor leitet, wird einem klar, dass es sich dabei um eine Menge Wissenschaft, aber auch um eine Menge Nicht-Wissenschaft handelt. Es geht darum, Menschen zur Zusammenarbeit zu bewegen und für jeden Einzelnen das richtige Umfeld zu schaffen, was eine Herausforderung sein kann. Es ist, als würde man ein Team zusammenstellen. Wenn sie zusammenarbeiten, ist es für jeden Einzelnen weniger schwer. Und wenn man es richtig macht, gewinnen alle.

Sie setzen sich auch für Frauen in der Wissenschaft ein. Woher kam dieser Antrieb?

Niemand in meiner Familie hatte vor mir einen Hochschulabschluss. Da mein Vater im Sport tätig ist, lag der Schwerpunkt nicht besonders auf der akademischen Ausbildung. Dann landete ich in einem Umfeld, in dem ich – ich möchte nicht sagen, dass ich dort nichts zu suchen hatte –, aber ich war mit einer Gruppe von Menschen zusammen, die meiner Meinung nach schlauer waren als ich. Sie wussten, was sie taten. Sie wussten, auf welchem ​​Weg sie sein sollten. Und ich hatte das Gefühl, als würde ich am Hosenboden vorbeifliegen.

Ich hatte zufällig großartige Mentoren, die mir geholfen haben, auf einem Weg zu bleiben, von dem ich nicht wusste, dass ich ihn beschreite. Und als ich älter wurde, wurde mir klar, dass ich hierher gehörte. Ich war genauso schlau wie die Menschen um mich herum. Allein dadurch wurde mir klar, wie wichtig es ist, dass sich die Menschen zugehörig fühlen.

Anstatt von Frauen zu verlangen, sich wie Männer zu verhalten, um in ein für Männer geschaffenes System zu passen, sollten wir vielleicht das System ändern, um die Dinge zu stärken, die uns fehlen, nämlich Dinge, die Frauen mitbringen – wie sie sich in der Welt zurechtfinden, wie sie Dinge wahrnehmen, wie sie Studierende unterstützen. Wir profitieren enorm davon, Freiräume für Frauen zu schaffen.

Sie haben Ihr ganzes Leben lang Sport betrieben, unter anderem Basketball im College. Glauben Sie, dass das einen Einfluss auf Ihre heutige Karriere hatte? 

Die größten Dinge, die man im Sport lernt, sind, wie man sich jeden Tag anstrengt, um besser zu werden, wie man aus Misserfolgen wieder herauskommt und wie man sich auf seine Teamkollegen verlassen kann. Als ich jünger war, habe ich durch diese Erfahrungen gelernt, wie ich zur Arbeit komme, nachdem ein Experiment fehlgeschlagen ist, und wie ich um Hilfe bitten kann, wenn ich sie brauchte.

Während meines Trainings war ich der Athlet, der das Spiel spielte. Als ich jedoch Dozent wurde, war ich plötzlich der Trainer. Mein Job ist jetzt anders. Der Fokus liegt darauf, wie ich mein Team dazu bringen kann, besser zu werden. Ich muss die Stärken jedes Einzelnen herausfinden und ihn in die Lage versetzen, erfolgreich zu sein. Ich bin auch hier, um ihnen zu helfen, die Lücken mit großartigen Teamkollegen zu schließen, die gut in Dingen sind, in denen sie vielleicht nicht gut sind. Der Sport hat mir die Fähigkeiten vermittelt, mich auf harte Arbeit und Motivation zu konzentrieren, und er hat mir einen Rahmen gegeben, wie ich ein effektives Team aufbauen und es motivieren kann, sein Bestes zu geben.

Dein Vater, Johannes Calipar, ist ein professioneller Basketballtrainer. War er ein Mentor für Sie?

Er war ein großartiger Mentor, aber mehr mit den Dingen, die er tat, als mit den Dingen, die er sagte. Als ich in der Mittelschule war, wurde er gefeuert. Zu sehen, wie er gefeuert wird, aber dann zurückkommt und sagt: „Weißt du was, es ist in Ordnung; Ich werde aufstehen und das noch einmal machen“ – das war wirklich wichtig für mich, um zu erkennen, dass es manchmal der Anfang von etwas Neuem ist, auch wenn sich die Dinge wie große Misserfolge anfühlen.

Wie viel führt eine Reihe von Umfragen durch, um unser Publikum besser zu bedienen. Nimm unser Biologie-Leserumfrage und Sie nehmen an der kostenlosen Verlosung teil Wie viel Waren.