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Impulskontrolle im Gehirn

Studie zum rechten inferioren frontalen Gyrus liefert neue Erkenntnisse darüber, wie unser Gehirn Impulse reguliert

Impulskontrolle im Gehirn

09.12.2023 Ein Forscherteam der Universität Hongkong und der University of Electronic Science and Technology of China hat den rechten inferioren frontalen Gyrus (rIFG) eindeutig als wichtigen Input und kausalen Regulator innerhalb der subkortikalen Reaktionshemmungsknoten identifiziert.

Dieser rechtslaterale inhibitorische Kontrollkreislauf, der sich durch seine signifikante intrinsische Konnektivität auszeichnet, unterstreicht die entscheidende Rolle des rIFG bei der Orchestrierung der kortikal-subkortikalen Top-Down-Kontrolle und verdeutlicht die komplexe Dynamik der Hirnfunktion bei der Reaktionshemmung.

In dieser in der Fachzeitschrift Psychoradiology veröffentlichten Studie setzten die Forscher die dynamische Kausalmodellierung (DCM-PEB) und die funktionelle Magnetresonanztomographie (fMRT) mit einer beträchtlichen Stichprobengröße (n = 250) ein, um die hemmenden Schaltkreise im Gehirn zu untersuchen, wobei sie sich insbesondere auf den rechten inferioren frontalen Gyrus (rIFG), den Nucleus caudatus (rCau), den Globus pallidum (rGP) und den Thalamus (rThal) konzentrierten.

Dieser Ansatz behandelte das Gehirn als nichtlineares dynamisches System und ermöglichte die Abschätzung gerichteter kausaler Einflüsse zwischen diesen Knoten, die durch Aufgabenanforderungen und biologische Variablen beeinflusst werden. Die Ergebnisse zeigten eine hohe intrinsische Konnektivität innerhalb dieses neuronalen Schaltkreises, wobei die Reaktionshemmung die kausalen Projektionen vom rIFG sowohl zum rCau als auch zum rThal deutlich verstärkte, was insbesondere die regulatorische Rolle des rIFG während solcher Aufgaben verstärkte.

Die Studie deckte auch auf, dass Geschlecht und Leistungsparameter die funktionelle Architektur der Verschaltung signifikant beeinflussen; so zeigten Frauen beispielsweise eine erhöhte Selbsthemmung im rThal und eine geringere Modulation zum GP, während eine bessere hemmende Leistung mit einer robusteren Kommunikation vom rThal zum rIFG verbunden war. Interessanterweise spiegelten sich diese Kommunikationsmuster nicht in einem linkslateralen Modell wider, was auf eine hemisphärische Asymmetrie hinweist.

Die Forschungsergebnisse deuten darauf hin, dass unterschiedliche Gehirnprozesse ähnliche Verhaltensleistungen bei der Reaktionshemmung zwischen den Geschlechtern vermitteln könnten, insbesondere in thalamischen Schleifen, wobei eine höhere Genauigkeit der Reaktionshemmung mit einem stärkeren Informationsfluss vom rThal zum rIFG verbunden ist.

Diese Einblicke in die Mechanismen der Impulskontrolle des Gehirns haben erhebliche Auswirkungen auf das Verständnis einer Reihe von psychischen und neurologischen Störungen, die durch Defizite bei der Reaktionshemmung gekennzeichnet sind. Die Ergebnisse der Studie könnten zur Entwicklung gezielter Neuromodulationsstrategien und personalisierter Interventionen führen, um diese Defizite anzugehen und die Behandlung und das Management solcher Erkrankungen zu verbessern, schließen die Forscher.

© Psylex.de – Quellenangabe: Psychoradiology (2023). DOI: 10.1093/psyrad/kkad016

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