Verhalten und das Gehirn

Verhaltenspsychologie

Nicht nur die Verortung im Gehirn, auch die Hirndicke und Konnektivität, hängen mit dem Verhalten zusammen

25.07.2020 Die meisten Menschen denken, dass das Gehirn in Regionen unterteilt ist, die jeweils für verschiedene Funktionen wie Sprache und Feinmotorik zuständig sind.

Eine neue Studie von Forschern der Penn State legt nahe, dass da noch mehr dahinter steckt: Die Dicke des Hirngewebes und die Konnektivität (die Verbindungen) einer Hirnregion können bei der Verknüpfung von Gehirn und Verhalten eine ebenso wichtige Rolle spielen.

In einer Studie fanden die Forscher heraus - unter Verwendung von Daten, die mit der neuesten Technologie der neuronalen Bildgebung gesammelt wurden - dass sowohl ein bestimmtes räumliches Muster der kortikalen Dicke als auch die funktionelle Konnektivität signifikant mit bestimmten Verhaltensweisen zusammenhing.

Cortex-Dicke

Die kortikale Dicke bezieht sich auf die Tiefe der äußeren Schicht des neuralen Gewebes im Zerebrum des Gehirns, das für die neuronalen Berechnungen zuständig ist.

Konnektivität


Bild: Gerd Altmann

Die funktionelle Konnektivität beschreibt, wie die Regionen des Gehirns miteinander verbunden sind. Konnektivität kann sich auf Verbindungen zwischen einzelnen Neuronen, Gruppen von Neuronen oder anderen Hirnregionen beziehen.

Laut Xiao Liu, Assistenzprofessorin für biomedizinische Technik und eine Mitarbeiterin des Instituts für Computer- und Datenwissenschaften, hat die Neurowissenschaft seit langem die Verbindung zwischen bestimmten Hirnregionen und bestimmten Verhaltensweisen erkannt.

Es ist eine wesentliche Annahme in der modernen neuronalen Bildgebung gewesen, dass verschiedene Regionen des Gehirns für verschiedene Funktionen zuständig sind, sagte Liu.

Wir wissen zum Beispiel, welcher Teil des Gehirns für die Verarbeitung visueller Informationen zuständig ist, oder dass einige Hirnregionen eher für diese kognitiven Funktionen höherer Ordnung zuständig sind. Das entspricht den traditionellen Studien zur neuronalen Bildgebung, die versuchen, die Gehirnfunktion zu kartieren.

Lokalisierung reicht nicht aus

Die bloße Lokalisierung des Gehirns allein könne jedoch nicht alle Verbindungen zwischen der Lokalisierung des Gehirns und dem Verhalten vollständig erklären, fügte er hinzu.

Die Forscher sagen, dass die kortikale Dicke und die Konnektivitätsunterschiede zwischen den Hirnregionen - insbesondere zwischen den niederrangigen Regionen, die für einfache Sinnes- und Wahrnehmungsfunktionen zuständig sind, und den hochrangigen Bereichen, die für kognitive Aufgaben auf hohem Niveau verantwortlich sind - Korrelationen mit positiven Verhaltensweisen besser erklären könnten, z.B. wie eine Person bei Gedächtnis- und kognitiven Tests abschneidet, ihre Lebenszufriedenheit und ihr Bildungsniveau.

In ähnlicher Weise korrelierten diese Merkmale mit negativen Verhaltensweisen, einschließlich Drogenkonsum, normverletzendem Verhalten und Wut.

Kontrastmuster zwischen kortikaler Dicke und funktioneller Konnektivität

Dieses räumliche Kontrastmuster ist konsistent zwischen den Messungen der kortikalen Dicke und der funktionellen Konnektivität, obwohl sie unterschiedliche strukturelle und funktionelle Informationen des Gehirns darstellen, schreiben die Neuroforscher.

Hinsichtlich der kortikalen Dicke untersuchten die Forscher die Beziehungen zwischen der kortikalen Dicke über den gesamten Cortex - bzw. die äußere Schicht des Gehirns - und der funktionellen Konnektivität im Ruhezustand zwischen 200 verschiedenen Hirnregionen sowie mit 129 nicht bildgebenden verhaltensbezogenen und demographischen Messungen.

Verhaltenstests wurden verwendet, um individuelle Unterschiede zwischen der Intelligenz, den aggressiven Tendenzen und der Lebenszufriedenheit der Teilnehmer zu erfassen. Im Rahmen des Projekts wurden auch verhaltensbezogene, kognitive, psychometrische und demographische Daten zu den Probanden gesammelt.

© PSYLEX.de - Quellenangabe: NeuroImage (2020). DOI: 10.1016/j.neuroimage.2020.116853

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