Neue Studie beleuchtet die Reaktionen des Gehirns auf emotional besetzte Szenen
10.07.2024 Die Fähigkeit, gefühlsgeladene Situationen zu erkennen und darauf zu reagieren, ist für den evolutionären Erfolg einer Spezies von entscheidender Bedeutung. Eine in der Zeitschrift Nature Communications veröffentlichte Studie erweitert unser Verständnis darüber, wie das Gehirn auf emotional besetzte Objekte und Szenen reagiert.
Die von der Neurowissenschaftlerin Prof. Sonia Bishop vom Trinity College Dublin und Kollegen durchgeführten Forschungen konnten zeigen, wie das Gehirn verschiedene Kategorien emotionaler Reize in einer Weise darstellt, die bei der Steuerung von Verhaltensreaktionen mehr als nur eine einfache Dichotomie „Annäherung / Vermeidung“ zulässt.
‚Annäherung‘ oder ‚Vermeidung‘
Sonia Bishop erklärt: „Es ist für alle Spezies von enormer Bedeutung, dass sie in der Lage sind, emotionale Reize zu erkennen und angemessen darauf zu reagieren, sei es, dass sie kein verdorbenes Essen essen, vor einem Bären weglaufen, sich einer attraktiven Person in einer Bar nähern oder ein weinendes Kind trösten“.
„Wie das Gehirn uns in die Lage versetzt, auf emotional besetzte Situationen und Reize differenziert zu reagieren, ist schon lange von Interesse. Es ist jedoch wenig darüber bekannt, wie das Gehirn Schemata oder neuronale Repräsentationen speichert, um die differenzierten Verhaltensentscheidungen zu unterstützen, die wir als Reaktion auf natürliche emotionale Reize treffen.“
„Neurowissenschaftliche Studien über motiviertes Verhalten konzentrieren sich oft auf einfache Annäherungs- oder Vermeidungsverhaltensweisen – wie das Drücken eines Hebels, um Nahrung zu erhalten, oder das Wechseln des Standorts, um einen Schock zu vermeiden. Wenn Menschen jedoch mit natürlichen emotionalen Reizen konfrontiert werden, wählen sie nicht einfach zwischen ‚Annäherung‘ oder ‚Vermeidung‘.“
„Vielmehr wählen sie aus einer komplexen Palette geeigneter Reaktionen aus. So ist beispielsweise unsere Reaktion auf einen großen Bären, den wir meiden (das Gebiet so schnell wie möglich verlassen), eine andere als unsere Reaktion auf ein schwaches, krankes Tier (nicht zu nahe kommen). Ebenso unterscheidet sich unsere Reaktion auf die positiven Reize eines potenziellen Partners von unserer Reaktion auf ein niedliches Baby, das sich uns nähert.“
Aufschlüsselung der Stimuli durch den okzipitalen temporalen Cortex
„Unsere Forschung zeigt, dass der okzipitale temporale Cortex nicht nur auf verschiedene Kategorien von Reizen abgestimmt ist, sondern diese Kategorien auch auf der Grundlage ihrer emotionalen Eigenschaften in einer Weise aufschlüsselt, die gut geeignet ist, die Auswahl zwischen alternativen Verhaltensweisen zu steuern.“
Das Forscherteam analysierte die Hirnaktivität einer kleinen Gruppe von Freiwilligen, die mehr als 1.500 Bilder betrachteten, auf denen natürliche emotionale Szenen wie ein sich umarmendes Paar, eine verletzte Person in einem Krankenhausbett, ein luxuriöses Haus und ein aggressiver Hund dargestellt waren.
Die Teilnehmer sollten die Bilder als positiv, negativ oder neutral einstufen und auch die emotionale Intensität der Bilder bewerten. Eine zweite Gruppe von Teilnehmern wählte die Verhaltensreaktionen aus, die am besten zu den einzelnen Szenen passten.
Mithilfe modernster Modellierung der Gehirnaktivität, die in winzige Würfel (unter 3 mm3) aufgeteilt wurde, fand die Studie heraus, dass der okzipitale temporale Cortex (OTC), eine Region im hinteren Teil des Gehirns, so eingestellt ist, dass er sowohl die Art des Reizes (einzelner Mensch, Paar, Menschenmenge, Reptil, Säugetier, Nahrung, Objekt, Gebäude, Landschaft usw.) als auch die emotionalen Merkmale des Reizes – ob er negativ, positiv oder neutral ist und ob er eine hohe oder niedrige emotionale Intensität aufweist – repräsentiert.
Das maschinelle Lernen zeigte, dass diese stabilen Abstimmungsmuster bei der Vorhersage der Verhaltensweisen, die die zweite Teilnehmergruppe den Bildern zuordnete, effizienter waren als bei der Anwendung des maschinellen Lernens direkt auf die Bildmerkmale – was darauf hindeutet, dass der OTC die zur Verhaltenssteuerung erforderlichen Informationen effizient extrahiert und darstellt.
Bishop: „Diese Ergebnisse erweitern unser Wissen darüber, wie das menschliche Gehirn natürliche emotionale Reize verarbeitet. Darüber hinaus beinhaltet das verwendete Paradigma keine komplexe Aufgabe, so dass sich dieser Ansatz in Zukunft beispielsweise dazu eignet, das Verständnis dafür zu vertiefen, wie sich Personen mit einer Reihe von neurologischen und psychiatrischen Erkrankungen bei der Verarbeitung natürlicher emotionaler Reize unterscheiden“.
© Psylex.de – Quellenangabe: Nature Communications (2024). DOI: 10.1038/s41467-024-49073-8