Gehirnrepräsentationen von affektiver Valenz und Intensität bei anhaltendem Genuss und Schmerz
16.06.2024 Ein Forscherteam hat herausgefunden, wie das Gehirn emotionale Informationen über anhaltenden Schmerz und Genuss verarbeitet. Mit Hilfe der funktionellen Magnetresonanztomographie (fMRI) zeichnete das Team die Gehirnaktivität auf, während die Teilnehmer anhaltenden Schmerz und Freude erlebten, die durch Capsaicin und Schokoladenflüssigkeit ausgelöst wurden. Die Studie wurde in der Zeitschrift Proceedings of the National Academy of Sciences veröffentlicht.
Obwohl Schmerz und Genuss gegensätzliche Erfahrungen sind, sind sie eng miteinander verbunden. Frühere Studien haben gezeigt, dass es eine Reihe von Gehirnregionen gibt, die sowohl auf Schmerz als auch auf Genuss reagieren. Die meisten früheren Studien wurden jedoch an Tieren und nicht an Menschen durchgeführt, und es gibt noch keine Studien, in denen die Gehirnrepräsentationen von Schmerz und Freude bei denselben Personen direkt verglichen wurden.
Die Studie
In dieser Studie führte das Forscherteam unter der Leitung von Lee Soo Ahn und Woo Choong-Wan am Center for Neuroscience Imaging Research (CNIR) des Institute for Basic Science (IBS) in Zusammenarbeit mit Choi Myunghwan von der Seoul National University und Tor D. Wager vom Dartmouth College ein Experiment durch, bei dem den Teilnehmern im MR-Scanner durch Capsaicin und Schokoladenflüssigkeit anhaltende Schmerzen und Genuss bereitet wurden.
Während sie anhaltenden Schmerz und Genuss erlebten, berichteten die Teilnehmer von Moment zu Moment über Veränderungen des subjektiven Wohlbefindens und Unbehagens.
Die subjektiven Berichte der Teilnehmer über Angenehmes und Unangenehmes stiegen allmählich an und hielten während der Capsaicin- und Schokoladenflüssigkeitsgabe an, während sie nach dem Ende der Darreichung abnahmen. Durch die Auslösung dynamischer Veränderungen bei anhaltendem Schmerz und Genuss wollte das Team die Gehirnregionen identifizieren, die durch beide Erfahrungen aktiviert werden.
Das Forscherteam sammelte die Daten der Hirnbildgebung und die momentweisen Veränderungen in den Bewertungen von Wohlbefinden und Unwohlsein von 58 Teilnehmern. Das Team setzte Techniken des maschinellen Lernens ein, um die Hirndaten zu analysieren, und identifizierte eine Reihe von Hirnregionen, die sowohl auf anhaltenden Schmerz als auch auf Genuss reagierten.
Affektive Intensität und Valenz
Auf der Grundlage der Hirnaktivitätsmuster dieser gemeinsamen Hirnregionen entwickelte das Team zwei Vorhersagemodelle, um 1) das Ausmaß affektiver Erfahrungen unabhängig davon, wie angenehm oder unangenehm sie sind (d. h. „affektive Intensität“) und 2) das Ausmaß des Angenehmen oder Unangenehmen (d. h. „affektive Valenz“) zu erfassen.
Die Forscher fanden heraus, dass diese Modelle die Informationen über die affektive Intensität und die Valenz von anhaltendem Genuss und Schmerz sowohl bei den 58 Personen im Trainingsdatensatz als auch bei 61 neuen Personen im unabhängigen Testdatensatz erfolgreich vorhersagten.
Die Aktivitätsmuster, die die affektive Intensität und Valenz vorhersagen, waren räumlich unterscheidbar, und diese Muster waren mit verschiedenen funktionellen Hirnnetzwerken verbunden. Dies deutet darauf hin, dass die Informationen über die affektive Intensität und die Valenz mehrere Aspekte der Gehirnmechanismen darstellen, die der Interaktion zwischen Schmerz und Genuss zugrundeliegen.
„Die Hirnaktivitätsmuster für die affektive Valenz und Intensität können zum Verständnis der Wechselwirkung zwischen Schmerz und Genuss sowie der Hirnmechanismen beitragen, die der Depression zugrundeliegen, die häufig bei chronischen Schmerzpatienten beobachtet wird.“
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Lee Soo Ahn, Doktorandin und Erstautorin der Studie, betonte: „Diese Ergebnisse zeigen, dass Schmerz und Genuss die gleichen zugrundeliegenden emotionalen Informationen über Angenehmes und Unangenehmes teilen“, und fügte hinzu: „Wir sollten uns auf die Tatsache konzentrieren, dass Informationen über die affektive Valenz und Intensität in mehreren Hirnregionen vertreten sein können.“
© Psylex.de – Quellenangabe: Proceedings of the National Academy of Sciences (2024). DOI: 10.1073/pnas.2310433121