Forscher finden den "Gehirnschalter" für Mut
Wenn wir Gefahr sehen, reagieren wir. Unabhängig davon, ob wir uns entscheiden, zu rennen und uns zu verstecken oder unsere Bedrohung direkt anzugehen, ist unsere „sofortige“ Entscheidung das Ergebnis eines komplexen Gehirnmechanismus, der visuelle Daten integriert und eine angemessene Reaktion auslöst. Wie kommt das vor? Eine neue Studie erklärt.
Im Tierreich ist das Sehen überlebenswichtig. Dieser wichtige Sinn informiert das Gehirn über Raubtiere und andere Bedrohungen, und das Gehirn erzeugt wiederum eine angemessene Reaktion: Mut oder Angst, Kampf oder Flucht.
Aber wie läuft dieser Prozess ab? Wie integrieren Tiere - einschließlich Menschen - visuelle Informationen in die entsprechenden Gehirnschaltungen, die zunächst unsere emotionalen Zustände und danach unser Verhalten und Handeln steuern?
Neue Forschungsergebnisse bringen uns einer Antwort näher. Wissenschaftler unter der Leitung von Andrew Huberman, außerordentlicher Professor für Neurobiologie und Augenheilkunde an der Medizinischen Fakultät der Stanford University in Kalifornien, haben festgestellt, dass die Gehirnschaltungen „verantwortlich“ für die Entscheidung sind, angesichts der Gefahr entweder zu kämpfen oder zu fliehen.
Obwohl die Studie an Mäusen durchgeführt wurde, sind die Ergebnisse für den Menschen relevant. Tatsächlich haben die Ergebnisse wichtige Auswirkungen auf das Verständnis und die Behandlung von posttraumatischer Belastungsstörung (PTBS), Sucht und Phobien.
Lindsey Salay ist die erste Autorin des Papiers, das jetzt in der Zeitschrift veröffentlicht wurde Natur.
Der Gehirnkreislauf der Angst
Um die Reaktion der Nagetiere auf eine Bedrohung zu untersuchen, simulierten Salay und sein Team die Annäherung eines Greifvogels und verwendeten den neuronalen Marker c-Fos, um die Aktivität der Neuronen der Mäuse zu verfolgen.
Die Forscher fanden eine erhöhte Aktivität in Neuronen, die in einer Struktur gruppiert waren, die als ventraler Mittellinien-Thalamus (vMT) bezeichnet wird.
Mithilfe der Gehirnkartierung konnten die Wissenschaftler sehen, welche sensorischen Informationen eingehen und welche Informationen aus der vMT austreten.
Sie zeigten, dass die vMT Informationen aus einer Vielzahl von Gehirnbereichen empfängt, die interne Zustände wie den der Angst verarbeiten, aber Informationen sehr selektiv an nur zwei Hauptbereiche sendet: die basolaterale Amygdala und den medialen präfrontalen Kortex.
Die Amygdala verarbeitet Angst, Aggression und andere Emotionen, während der mediale präfrontale Kortex seine exekutive Funktion nutzt, um emotionale Reaktionen zu modulieren. Das Gebiet ist auch stark in Angstzustände verwickelt.
Zusätzliche Analysen werfen noch mehr Licht auf die Flugbahn des Gehirnkreislaufs, der an der Reaktion der Nagetiere auf das bedrohliche Raubtier beteiligt ist.
Anscheinend beginnt ein Nerventrakt vom „Xiphoid-Kern“ - einem Cluster von Neuronen in der vMT - und setzt sich bis zur basolateralen Amygdala fort.
Ein anderer Trakt folgt einem analogen Weg, diesmal vom sogenannten Nucleus reuniens - einem weiteren Cluster von Neuronen, der um den Xiphoidkern herum aufgebaut ist - und führt zum medialen präfrontalen Kortex.
Den Mutschalter einschalten
Nachdem die Forscher diese Flugbahn im Gehirn beobachtet hatten, fragten sie sich, ob die selektive Hemmung bestimmter Neuronen auf diesen Wegen spezifische Kampf- oder Fluchtreaktionen hervorruft.
Um dies herauszufinden, stimulierten Salay und sein Team nur die Aktivität des Xiphoidkerns, während sie die Nagetiere mit dem Bild des Greifvogels konfrontierten. Dies ließ die Mäuse vor dem Raubtier einfrieren.
Danach stimulierten sie die Aktivität des Trakts, der vom Nucleus reuniens zum medialen präfrontalen Kortex verläuft. Dies löste eine überraschende Reaktion aus: Die Mäuse wurden aggressiv und bereiteten sich darauf vor, sich zu verteidigen.
Der leitende Ermittler Huberman beschreibt das Verhalten der Nagetiere als unbestreitbar mutig. "Man konnte ihre Schwänze gegen die Seite der Kammer klopfen hören", erklärt er. "Es ist das Mausäquivalent dazu, auf die Brust zu schlagen und zu schlagen und zu sagen:" OK, lass uns kämpfen! "
Ein zweites Experiment bestätigte die Ergebnisse: Eine halbe Minute lang ausschließlich den Nucleus reuniens zu stimulieren, bevor der Raubtier die gleiche Verhaltensreaktion hervorrief: Anstatt sich zu verstecken, klapperten die Mäuse mit den Schwänzen und setzten sich in ungeschützten Bereichen frei, bereit zum Kampf.
Laut Huberman sind die Ergebnisse für den Menschen von hoher Relevanz, da das menschliche Gehirn eine ähnliche Struktur wie das vMT aufweist.
Er schlägt vor, dass Menschen mit Phobien, Angstzuständen oder PTBS bald von den Ergebnissen profitieren könnten, da eine Verringerung der Aktivität in ihrer vMT oder in den angrenzenden neuronalen Clustern diesen Menschen helfen könnte, ihre Ängste zu überwinden.
"Dies öffnet die Tür für zukünftige Arbeiten, wie wir von Lähmungen und Ängsten dazu gebracht werden können, Herausforderungen auf eine Weise zu begegnen, die unser Leben besser macht."
Andrew Huberman
