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Hirnforschung

Gerechtigkeit macht glücklich

Meldung vom 04.03.2008 - Fairness aktiviert Belohnungszentrum im Gehirn

Ein faires Angebot macht glücklich, auch wenn der finanzielle Gewinn dabei eher gering ausfällt. Das geht aus einer Studie hervor, bei der Versuchspersonen zufriedener und glücklicher waren, wenn sie zwei Dollar von einer Gesamtsumme von vier Dollar angeboten bekamen, als wenn zwei von zehn Dollar zu haben waren. Gehirnscans, die während der Unterbreitung des Angebots bei den Probanden gemacht wurden, bestätigten das subjektive Gefühl der Testpersonen: Bei fairen Angeboten war eine erhöhte Aktivität der Belohnungszentren im Hirn zu sehen, berichten Golnaz Tabibnia von der Universität von Kalifornien in Los Angeles und seine Kollegen.

Fairness im Geschäftsleben ist durch die gerechte Verteilung einer Summe zwischen zwei Parteien definiert. Ein faires Verhalten gilt auf lange Sicht materiell als günstigster als unfaires. Forscher nahmen daher bis jetzt an, dass die Zufriedenheit bei fairer Behandlung rein materiell bedingt ist. Tabibnia und seine Kollegen bezweifelten diese Hypothese jedoch und entwickelten zur Überprüfung einen Versuch, der Fairness von finanziellem Gewinn abkoppelt: Sie rekrutierten 29 Studenten, denen vor Beginn der Tests erzählt wurde, andere Testteilnehmer hätten bestimmte Angebote vorgelegt. Akzeptierten sie ihr Angebot, könnten sie das Geld behalten, andernfalls würde keiner der beiden Partner etwas erhalten. Um den Einfluss des finanziellen Gewinns auf die Entscheidung auszuschalten, unterbreiteten die Wissenschaftler den Studenten nur gleichwertige Angebote, wie 7 von 15 und 7 von 23 Dollar.

Bei der anschließenden Befragung gaben die Probanden an, sich bei gerechten Angeboten glücklich und zufrieden gefühlt zu haben, was Messungen mit dem funktionellen Magnetresonanztomographen bestätigten: Bei sehr fairen Angeboten war die Aktivität in Gehirnregionen, die mit positiven Gefühlen und Belohnung assoziiert sind, viel höher als normal. Dies belege, so die Forscher, dass Fairness an sich schon positive Emotionen hervorrufe, unabhängig vom materiellen Gewinn.

Bei ihrem Versuch machten die Wissenschaftler um Tabibnia noch eine weitere interessante Entdeckung: Wenn unfaire Angebote mit einem hohen finanziellen Gewinn einhergingen, wie bei 7 von 23 Dollar, änderte sich das Muster: Der ventrolaterale präfrontale Cortex, der Gefühle reguliert, erhöhte seine Aktivität, während die vordere Inselrinde, die negative Effekte hervorruft, ihre Aktivität einschränkte. Auf diese Weise, so die Forscher, würden negative neuronale Reaktionen auf ein ungerechtes Angebot gedämpft und die Logik einer sinnvollen ökonomischen Entscheidung könne über den Stolz triumphieren.

Golnaz Tabibnia (Universität von Kalifornien, Los Angeles) et al.: Psychological Science, Band 19, Nr. 4

wissenschaft.de – Livia Rasche


Was das Babyhirn mit Farben macht

Meldung vom 04.03.2008 - Kleinkinder verarbeiten unterschiedliche Bunttöne in der rechten Hemisphäre

Kleinkinder nehmen Farben anders wahr als Erwachsene, haben britische und amerikanische Forscher nachgewiesen: Das Gehirn teilt zwar in beiden Fällen das kontinuierliche Farbspektrum in einzelne Kategorien – die Farbtöne – auf, zuständig für diese Trennung sind jedoch unterschiedliche Hirnhälften. Bei Erwachsenen ist das vor allem die linke Seite, die auch das Sprachzentrum beherbergt. Kleine Kinder, die noch nicht sprechen können, benutzen hingegen die rechte Hirnhälfte, um das Farbspektrum zu strukturieren. Die Arbeit liefert laut Studienleiter Paul Kay und seinem Team weitere Indizien dafür, dass die Wahrnehmung aktiv von der Sprache beeinflusst wird.

Immer wieder stellt die Beziehung zwischen Sprache und Wahrnehmung Wissenschaftler vor Rätsel. Die zentrale Frage dabei lautet: Hat die Sprache einen direkten Einfluss darauf, wie der Mensch seine Umwelt wahrnimmt, oder entsteht sie lediglich, um das Wahrgenommene zu beschreiben? Besonders deutlich lässt sich das am Beispiel der Farbwahrnehmung und der Benennung von Farbe illustrieren. Denn obwohl Farben im Spektrum kontinuierlich ineinander übergehen, unterscheiden Menschen instinktiv verschiedene Farbtöne und geben ihnen auch unterschiedliche Namen.

Bereits in früheren Arbeiten hatte Paul Kay gezeigt, dass diese Farbnamen bei Erwachsenen wie eine Art Filter wirken, der die Wahrnehmung beeinflusst – vor allem, wenn die Farben im rechten Teil des Gesichtsfelds und damit der linken Hirnhälfte verarbeitet werden. Dann sorgt die sprachliche Unterscheidung beispielsweise dafür, dass ein bläuliches Grün besser von einem grünlichen Blau unterschieden werden kann als zwei verschiedene Blautöne voneinander, auch wenn diese, physikalisch betrachtet, im Spektrum gleich weit auseinanderliegen.

Anders sieht es bei kleinen Kindern aus, die noch nicht über eine Sprache verfügen, konnten Kay und sein Team nun bei 13 Kindern mit einem Durchschnittsalter von knapp fünf Monaten zeigen: Hier fehlt der Kategorisierungseffekt in der linken Hirnhälfte nahezu vollständig. Farbtöne voneinander unterscheiden konnten die Kleinen dennoch, jedoch benutzten sie dafür praktisch ausschließlich die rechte Gehirnhälfte.

Der Mensch wird demnach wohl bereits mit der Fähigkeit geboren, Farben in Kategorien einzuteilen, schließen Kay und seine Kollegen. Zuständig dafür ist die rechte Hirnhälfte. Sobald er jedoch sprechen lernt, wird dieses Programm zugunsten der Farbverarbeitung in der linken Hirnhälfte überschrieben. Das zeige einerseits, wie stark Sprache das Gehirn präge und andererseits, dass sich der Einfluss der Sprache nicht auf bereits zuvor vorhandene Strukturen gründe, so die Wissenschaftler.

Paul Kay (Universität von Kalifornien, Berkeley) et al.: PNAS, Band 105, S. 3221

wissenschaft.de – Ilka Lehnen-Beyel


Wie Raucher Aktien kaufen

Meldung vom 03.03.2008 - Entscheidungsprozesse laufen bei Rauchern anders ab als bei Nichtrauchern

Raucher denken anders als Nichtraucher: Sie lassen die Konsequenzen alternativer Handlungen in ihren Entscheidungen unberücksichtigt. Zündet sich ein Raucher also den Glimmstängel an, so wird diese Entscheidung dadurch begünstigt, dass seine Denkprozesse die gesündere Alternative, nicht zu rauchen, systematisch ausblenden. Darauf deuten zumindest die Ergebnisse amerikanischer Forscher um Read Montague vom Baylor-College in Houston aus Verhaltensexperimenten mit Rauchern. Sie vermuten, dass diese Unfähigkeit, die Konsequenzen von alternativen Handlungen angemessen zu berücksichtigen, für viele Suchterkrankungen charakteristisch ist. Durch ein Verständnis dieser Denk- und Verhaltensprozesse können neue therapeutische Ansätze entwickelt werden.

Die Forscher untersuchten 31 Raucher und Nichtraucher während eines Verhaltensexperiments, in dem diese eine Summe von 100 Dollar in Aktienpaketen anlegen konnten. Nach dem Einsatz offenbarten die Forscher die Kursentwicklung. Sie zeigten den erzielten Gewinn, wiesen aber auch auf den entgangenen Gewinn hin, wenn die Probanden die optimale Anlegealternative gewählt hätten. In einer statistischen Auswertung vieler Anlegerunden stellten die Forscher fest, dass Nichtraucher diese Differenz von realem Gewinn und nicht erreichtem Gewinnmaximum in ihrer Anlegestrategie berücksichtigten. Sie lassen damit die Konsequenzen alternativer Handlungen in ihren Entscheidungsprozess einfließen. Bei Rauchern hingegen war dies nicht der Fall.

Verblüffenderweise zeigten Gehirnscans der Probanden mit dem funktionalen Magnetresonanztomographen, dass sowohl Raucher als auch Nichtraucher während des Anlegespiels über Informationen zu Handlungsalternativen und deren Konsequenzen verfügen. In den weiteren Entscheidungsprozessen ignorieren Raucher dies allerdings. Die Forscher vermuten, dass dieser Verdrängungsmechanismus mit dazu beiträgt, dass Raucher und andere Suchtkranke an ihrer Droge hängen bleiben.

Read Montague (Baylor-College, Houston) et al.: Nature Neuroscience, Online-Vorabveröffentlichung, DOI: 10.1038/nn2067

wissenschaft.de – Martin Schäfer


Warum das Kratzen so gut tut

Meldung vom 01.02.2008 - Die heftige Berührung der Haut beeinflusst ein für negative Emfpindungen zuständiges Hirnareal

Kratzen beeinflusst nicht nur die betroffene Hautpartie, er verringert auch die mit dem Juckreiz verbundene negativen Emotionen im Gehirn. Dies haben Forscher der Wake Forest University in Winston-Salem herausgefunden, als sie die Hirnaktivität von Testpersonen während des Kratzens überwachten. Die Aktivität derjenigen Areale im Gehirn, die für negative Gefühle oder Erinnerungen verantwortlich sind, wurde mit fortschreitender Tätigkeit immer geringer. Die Wissenschaftler hoffen nun, mit dieser neuen Erkenntnis Menschen mit chronischem Juckreiz helfen zu können.

Die wohltuende Wirkung des Kratzens ist eine alltägliche Erfahrung – und selbst wenn schon das Blut aus aufgekratzten Hautpartien fließt, überwiegt oft noch die Erleichterung. Auf der Suche nach den Hintergründen untersuchten die Wissenschaftler nun dreizehn Freiwillige in einem Magnetresonanztomographen. Während das Gerät die Hirnaktivität aufzeichnete, kratzten die Forscher die Freiwilligen in regelmäßigen Intervallen am Unterschenkel.

Bei allen zeigte sich eine deutliche Absenkung der Aktivität in zwei Arealen der Großhirnrinde: im vorderen und im hinteren cingulären Cortex. Das erste Hirnareal ist mit dem Gefühl der Aversion gegen unangenehme Sinneswahrnehmungen verbunden, das zweite mit Erinnerungen. An einem Tiefpunkt war die Aktivität in diesen Regionen zu dem Zeitpunkt, wo sich das Kratzen für die Testpersonen am intensivsten anfühlte.

Eine Erhöhung der Aktivität konnten die Forscher hingegen im sekundären somatosensorischen Cortex und im präfrontalen Cortex beobachten. Diese Areale steuern Schmerzempfindung und Zwangsverhalten – was erklären würde, warum viele Menschen mit dem Kratzen gar nicht mehr aufhören können und der Schmerz dabei eher zweitrangig wahrgenommen wird. Mit Hilfe dieser Ergebnisse wollen die Forscher jetzt Medikamente entwickeln, die gezielt die Aktivität der betroffenen Gehirnregionen beeinflussen. Damit könnte vor allem Menschen geholfen werden, die an Ekzemen leiden oder Dialyse erhalten, was ebenfalls einen schweren Juckreiz hervorrufen kann.

Mitteilung der Wake Forest University, Winston-Salem

wissenschaft.de – Livia Rasche


Die Anatomie des Aha-Erlebnisses

Meldung vom 23.01.2008 - Forscher beobachten, wie das Gefühl einer spontanen Problemlösung im Gehirn entsteht

Ein Aha-Erlebnis entsteht nur dann, wenn das Gehirn beim Nachdenken über ein Problem die richtigen Puzzleteile für die Lösung unbewusst zusammenfügt. Wird der Lösungsweg dagegen bewusst nachvollzogen, bleibt die plötzliche Einsicht meist aus. Das haben zwei Wiener Forscher entdeckt, als sie 21 Freiwillige Wortspiele lösen ließen und dabei die Hirnströme mit Hilfe eines EEGs aufzeichneten. Beide Strategien, die bewusste und die automatisch-unbewusste, drückten sich dabei durch so charakteristische Muster in den Hirnströmen aus, dass die Forscher nur anhand der aufgezeichneten Wellen vorhersagen konnten, ob später ein Aha-Erlebnis folgen würde oder nicht.

Aha-Erlebnisse entstehen in vier Stufen. Zu Beginn läuft das Gehirn beim Versuch, ein Problem zu lösen, sozusagen in eine mentale Sackgasse. Der aktuelle Lösungsweg führt nicht zum Ziel, und neue Informationen oder Interpretationen sind im Arbeitsspeicher weder verfügbar noch können sie mit dem aktuellen Denkkonzept erreicht werden. Sichtbar wird diese Sackgasse im EEG durch sehr hochfrequente Wellen, die im hinteren Bereich des Kopfes entstehen, beobachteten die Forscher. Sie gehen auf eine starke Konzentration der Aufmerksamkeit zurück, die sozusagen als Türsteher des Arbeitsspeichers die verfügbaren Informationen vorsortiert.

In dieser Situation greift Stufe zwei: Das Gehirn verlässt die Sackgasse und restrukturiert die verfügbaren Daten. Dabei entwirft es ein neues Konzept, für das entweder bereits früher abgespeicherte eigene Informationen oder Hinweise von außen verwendet werden. Im EEG erscheinen diese Schritte in Form von Wellen mit relativ niedrigen Frequenzen, die rechts hinter der Stirn entstehen. In dieser Phase gibt es zwei Varianten: eine zielgerichtete, in der der Proband jeden Schritt zur Lösung bewusst verfolgt, und eine automatische, in der er das Sammeln neuer Daten und ihre Kombination gar nicht bemerkt.

Beide Strategien führen weiter zu Stufe drei, dem tieferen Einblick in die Zusammenhänge und damit dem richtigen Weg zur Lösung. Phase vier, das eigentliche Aha-Erlebnis, tritt allerdings nur dann ein, wenn im zweiten Schritt die unbewusste Route verwendet wird, entdeckten die Forscher. Wurden die Probanden nämlich beispielsweise durch einen Hinweis dazu gezwungen, ihre Lösungsstrategie bewusst zu überdenken, erlebten sie sehr viel seltener Momente, in dem sie scheinbar spontan die richtige Lösung fanden. Die Aufmerksamkeit und das Bewusstsein werden demnach zwar benötigt, wie die Signale in Stufe eins zeigen, sie dürfen aber nicht zu sehr fokussiert sein, weil sie sonst den Übergang zu Phase zwei blockieren. Diese Ergebnisse sollen in Zukunft dabei helfen, bessere Lernstrategien zu entwickeln und die Kreativität zu fördern, so die Forscher.

Simone Sandkühler und Joydeep Bhattacharya (Medizinische Universität Wien): PLoS ONE, Bd. 3, Nr. 1, Artikel e1459

wissenschaft.de – Ilka Lehnen-Beyel


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by Dr. Radut