Im Gehirn nachhaltig: Wie aus kurzen Reizen dauerhafte Emotionen entstehen, bei Menschen und Mäusen

Wir verstehen unsere Gefühle nicht immer, aber ohne sie könnten wir kein normales Leben führen. Sie leiten uns durch das Leben und leiten die Entscheidungen, die wir treffen, und die Handlungen, die wir ergreifen. Aber wenn sie unangemessen sind oder zu lange bestehen bleiben, können sie Ärger verursachen. Neurowissenschaftler und Psychiater verstehen trotz aller Bemühungen nicht annähernd genug über die Gehirnaktivität, die unseren Emotionen zugrunde liegt, wie sie uns antreiben und wie sie uns krank machen können. Nun haben Forscher der Stanford Medicine in einer Studie, die am 29. Mai in Science veröffentlicht werden soll, die neuronale Verarbeitung im gesamten Gehirn kartiert, die der emotionalen Reaktion zugrunde liegt, die durch ein leicht unangenehmes Sinneserlebnis ausgelöst wird. Es stellt sich heraus, dass Merkmale dieser Gehirnaktivität von Menschen und Mäusen – und im weiteren Sinne von allen Säugetieren dazwischen – gemeinsam sind. (Vielleicht hat Ihnen Ihr Haustier das bereits erklärt.) Die Ergebnisse könnten dazu beitragen, einige der treibenden Kräfte hinter zahlreichen neuropsychiatrischen Erkrankungen aufzudecken, die zu einem großen Teil durch belastende emotionale Manifestationen gekennzeichnet sind. „Emotionale Zustände sind für die Psychiatrie von grundlegender Bedeutung“, sagt er. sagte Karl Deisseroth, MD, PhD, Professor für Bioingenieurwesen sowie für Psychiatrie und Verhaltenswissenschaften, der eine gemeinsame Teamarbeit leitete, die die Krankenhaus- und Laboreinrichtungen von Stanford Medicine umfasste. Gemeinsam mit Deisseroth sind Carolyn Rodriguez, MD, PhD, Professorin für Psychiatrie und Verhaltenswissenschaften, die leitende Co-Autorin der Studie; Vivek Buch, MD, Assistenzprofessor für Neurochirurgie; und Paul Nuyujukian, MD, PhD, Assistenzprofessor für Bioingenieurwesen und Neurochirurgie. Die leitenden Co-Autoren der Studie sind die Postdoktoranden Isaac Kauvar, PhD, und Ethan Richman, PhD, sowie der MD/PhD-Student Tony Liu. Die Studie war ein Projekt des Forschungsprogramms „Human Neural Circuitry“ von Stanford Medicine, einer von Deisseroth gegründeten und geleiteten multidisziplinären Zusammenarbeit mit dem Ziel, die Prinzipien zu verstehen, die dem Innenleben des menschlichen Gehirns bei Gesundheit und Krankheit zugrunde liegen. Das HNC-Programm entwickelt und vereint im stationären medizinischen Umfeld modernste Methoden zur synchronen und hochpräzisen Messung und Störung sowohl des menschlichen Verhaltens als auch der Gehirnaktivität. In dieser Studie konzentrierten sich Deisseroth und seine Kollegen hauptsächlich auf Reaktionen auf negative Sinneserfahrungen. Er vermutet jedoch, dass sich das von seinem Team beobachtete hirnweite Aktivitätsmuster auch auf positive Erfahrungen übertragen lässt. (Seine Gruppe erforscht diese ebenfalls.) „Die Abstammungslinie der Säugetiere hat sich evolutionär stark für große Gehirne eingesetzt, mit all den damit verbundenen Kosten und Vorteilen“, sagte er. sagte Deisseroth, D. H. Chen-Professor und Forscher am Howard Hughes Medical Institute. Sogar das Gehirn einer Maus (das im Vergleich zu gleichgroßen Nichtsäugern groß ist) enthält fast 100 Millionen Neuronen; ein menschliches Gehirn, fast 90 Milliarden – etwa 1.000 Mal so viel. „Ein größeres Gehirn bedeutet ein reicheres, komplexeres Geistesleben“, sagt er. sagte Deisseroth. „Aber es gibt echte Einschränkungen, sobald man die Größe vergrößert.“