Die Topologie des zwischenmenschlichen neuronalen Netzes bei schwachen sozialen Bindungen
28.04.2024 Wir erleben die Welt und verbinden uns mit anderen durch soziale Interaktionen. Aktivitäten wie Gespräche, kooperative Aufgaben und intime Beziehungen wirken sich stark auf die Gehirnaktivität aus und führen zu einer koordinierten neuronalen Aktivität innerhalb des Gehirns einer Person (Synchronisation innerhalb des Gehirns) und zwischen den Gehirnen mehrerer Personen (Synchronisation zwischen den Gehirnen).
Forscher untersuchen die Gehirnsynchronisation, um die neuronalen Prozesse zu verstehen, die sozialen Verhaltensweisen zugrundeliegen. Dieses Wissen kann helfen, Krankheiten wie soziale Ängste und Kommunikationsstörungen zu diagnostizieren und zu behandeln. Untersuchungen zur Gehirnsynchronisation konzentrierten sich bisher jedoch hauptsächlich auf Gruppen mit starken sozialen Bindungen, wie etwa Liebespaare oder Eltern und Kinder.
In einer in Scientific Reports veröffentlichten Studie zeigen Forscher der Waseda Universität in Japan, dass kooperative interaktive Aufgaben zwischen Personen mit schwachen sozialen Bindungen zu mehr synchronisierter Gehirnaktivität führen als bei Personen mit starken Bindungen.
Die Studie
„Unsere Ergebnisse stellen das herkömmliche Verständnis in Frage, dass stärkere soziale Bindungen eine größere Gehirnsynchronisation voraussagen, und bieten neue Einblicke in die neuronale Vernetzung während sozialer Interaktionen“, sagt der leitende Forscher Dr. Yuto Kurihara, Research Associate an der Fakultät für Humanwissenschaften der Waseda-Universität.
Zu dem Forscherteam gehörten auch Dr. Toru Takahashi vom Advanced Research Center for Human Sciences und Professor Rieko Osu von der Fakultät für Humanwissenschaften der Waseda-Universität.
Das Team untersuchte 14 Paare von Fremden, die sich zum ersten Mal trafen, und 13 Bekanntenpaare, bei denen ein Teilnehmer seinen Partner mitbrachte. Aufgrund von Artefakten in den Ergebnissen wurden schließlich 21 Paare in die Analyse einbezogen (Ffremde Paare: 11, bekannte Paare: 10). Den Teilnehmern wurde eine gemeinsame Tippaufgabe gestellt, bei der sie in entgegengesetzten Rhythmen auf eine Maustaste tippen mussten. Alle Teilnehmer trugen Kopfhörer, um sowohl ihre eigenen Klicks als auch die ihres Partners zu hören, und sie mussten die Bewegungen ihres Partners antizipieren.
Die Gehirnaktivität wurde mit Hilfe von Elektroenzephalographie-Elektroden (EEG) erfasst, die auf der Kopfhaut der Probanden für vier Tippbedingungen angebracht wurden: langsames Tippen mit einem Intervall von 0,5 Sekunden, schnelles Tippen mit einem Intervall von 0,25 Sekunden, freies Tippen auf der bevorzugten Frequenz und mit einem Metronom koordiniertes Tippen in 0,50-Sekunden-Intervallen (eine Pseudobedingung). In der Studie wurde untersucht, wie sich Gehirnsignale über die Frequenzbänder Theta (4-7 Hz), Alpha (8-12 Hz) und Beta (13-30 Hz) synchronisieren.
Fremde zeigen stärkere hirninterne Synchronisation im Theta-Band
Die EEG-Analyse ergab, dass Paare von Fremden eine stärkere hirninterne Synchronisation im Theta-Band aufwiesen als Paare von Bekannten. Darüber hinaus zeigten binäre, ungerichtete Graphen, die zur Darstellung der Konnektivität zwischen den EEG-Kanälen erstellt wurden, dass das neuronale Netzwerk bei Fremden dichter verbunden war als bei Bekannten.
„Überraschenderweise zeigten die fremden Paare trotz schwächerer sozialer Bindungen robustere intra- und inter-brain EEG-Netzwerke als die vertrauten Paare“, kommentiert Kurihara.
Die Forscher vermuten, dass der Mangel an Vertrautheit zwischen Fremden einen aufwändigeren Prozess zur Vorhersage der Handlungen oder Verhaltensweisen des anderen bei einer kooperativen Aufgabe erfordert. Folglich führt dieses erhöhte Engagement zu einer effizienteren Übertragung von Informationen zwischen eng miteinander verbundenen Knoten innerhalb des neuronalen Netzes.
Diese Erkenntnis unterstreicht die Bedeutung schwacher sozialer Bindungen für die Gestaltung sozialer Beziehungen und des individuellen Verhaltens, sagt Kurihara.
© Psylex.de – Quellenangabe: Scientific Reports (2024). DOI: 10.1038/s41598-024-55495-7