Wie chronische Psychosen entstehen

Was auf molekularer Ebene im Gehirn passiert, wenn eine Psychose chronisch wird, haben Neurowissenschaftlerinnen der Ruhr-Universität Bochum untersucht. Sie zeigten, dass der Botenstoff Glutamat am Entstehen der Krankheit beteiligt ist; bisher richten sich Medikamente hauptsächlich gegen den Botenstoff Dopamin. Prof. Dr. Denise Manahan-Vaughan und Doktorandin Valentina Dubovyk vom Lehrstuhl Neurophysiologie beschreiben die Ergebnisse der Tiermodell-Studie in der Zeitschrift „ACS Chemical Neuroscience“ vom 10. April 2018.

Nicht alle Symptome gleich gut behandelbar

Bleibt eine Psychose nach dem ersten Schub unbehandelt, kann sie chronisch werden. Je früher eine Therapie begonnen wird, desto aussichtsreicher ist sie. Warum genau das so ist, ist bislang unbekannt. Nicht alle Symptome sind derzeit gleich gut therapierbar. Die gängigen Medikamente sprechen das Dopamin-System an und unterdrücken einige Symptome wie Halluzinationen. Andere Symptome wie Konzentrationsstörungen bleiben aber bestehen.

Aus diesem Grund wird seit einigen Jahren erforscht, ob auch der Botenstoff Glutamat am Entstehen von Psychosen beteiligt ist. Die Bochumer Wissenschaftlerinnen untersuchten, inwieweit frühe Veränderungen von Glutamat-Rezeptoren daran beteiligt sind, dass eine Psychose entsteht und chronisch wird.

Die molekularen Mechanismen der Psychose verstehen

Wichtig für den Glutamat-Kreislauf im Gehirn ist der Rezeptor N-Methyl-D-Aspartat (NMDA), der aus mehreren Untereinheiten aufgebaut ist. Sie kommen vor allem in den Nervenzellen des Hippocampus und des Großhirns vor und sind dort am Bilden von Gedächtnisinhalten und der synaptischen Plastizität beteiligt. Je mehr NMDA-Rezeptoren eine Synapse hat, desto empfindlicher ist sie.

Die Wissenschaftlerinnen zeigten, dass sich die Glutamat-Empfindlichkeit des Gehirns im Laufe einer Psychose verändert. Im Gehirn von Ratten blockierten sie die NDMA-Rezeptoren mit dem Stoff MK801. Das löst Symptome aus, die denen einer Psychose bei Menschen gleichen. Die Forscherinnen analysierten kurz nach Gabe des Wirkstoffs, wie viele Untereinheiten des NMDA-Rezeptors in verschiedenen Abschnitten des Hippocampus vorhanden waren und verglichen Anzahl und Verteilung mit der bei gesunden Ratten. Außerdem wiederholten sie die Analyse bei Ratten, die seit drei Monaten Symptome einer Psychose zeigten.

Zeitlich gestaffelte Veränderungen

Zu Beginn der Psychose-Symptome stieg die Menge der GluN2B-Untereinheit des NMDA-Rezeptors in einem bestimmten Teil des Hippocampus an. Gleichzeitig war die Konzentration der GluN2A-Untereinheit teilweise stark zurückgegangen. Dies könnte einige Symptome der Psychose, wie Probleme im Kurzzeitgedächtnis oder bei der räumlichen Orientierung, erklären, folgern die Autorinnen.

„Unsere Beobachtungen zeigen, wie in unserem physiologischen Modell der Psychose-Entstehung zeitlich gestaffelte Veränderungen im Hippocampus auftreten, die den pathologischen Veränderungen im Gehirn von Psychose-Patienten entsprechen. Diese werden durch eine Veränderung des Aufbaus und daher der Funktion des NMDA-Rezeptors herbeigeführt. Eine frühe Veränderung des NMDA-Rezeptors könnte daher Bestandteil der Entstehung einer Psychose sein“, so Manahan-Vaughan.

Förderung

Die Studie wurde im Rahmen der Doktorarbeit von Valentina Dubovyk an der Bochumer International Graduate School of Neuroscience und im Rahmen des neurowissenschaftlichen Sonderforschungsbereichs 874 durchgeführt, der von der Deutschen Forschungsgemeinschaft gefördert wird. Der interdisziplinär arbeitende Forscherverbund untersucht an der Ruhr-Universität Bochum in mehreren Teilprojekten, wie Sinneseindrücke im Gehirn verarbeitet werden.

Originalveröffentlichung

Valentyna Dubovyk, Denise Manahan-Vaughan: Time-dependent alterations in the expression of NMDA receptor subunits along the dorsoventral hippocampal axis in an animal model of nascent psychosis, ACS Chemical Neuroscience, 2018, DOI: 10.1021/acschemneuro.8b00017

Pressekontakt

Prof. Dr. Denise Manahan-Vaughan
Abteilung für Neurophysiologie
Medizinische Fakultät
Ruhr-Universität Bochum
Tel.: 0234 32 22042
E-Mail: denise.manahan-vaughan@rub.de

Text: Judith Merkelt-Jedamzik

Das Gehirn verarbeitet schwache visuelle Reize in der Dämmerung besser als mittags

Das menschliche Gehirn reagiert auf die morgendliche und abendliche Dämmerung, indem es zu diesen Zeitpunkten die Ruheaktivität in der Sehrinde herunterfährt, damit schwache Sehreize nicht im Rauschen untergehen. Das berichten Neurowissenschaftler der Goethe-Universität in der Zeitschrift Nature Communications (2018; doi: 10.1038/s41467-018-03660-8).

Das visuelle System hat sich im Laufe der Evolution optimal an die Beleuchtungsbedingungen am Tag angepasst. Doch auch für die Dämmerung hat es eine Strategie entwickelt: Offenbar erlaubt es die innere Uhr, diese Zeiten vorherzusehen und das visuelle System auf Zeiten schlechter Signalqualität vorzubereiten.

„Während das Uhrwerk der inneren Uhr bereits gut untersucht ist, war bisher nicht bekannt, mithilfe welchen Mechanismus die visuelle Wahrnehmung zu Zeiten erwartbar schlechter Signalqualität optimiert wird“, erklärte Christian Kell vom Brain Imaging Center der Goethe Universität.

Sein Doktorand Lorenzo Cordani untersuchte deshalb mittels einer funktionellen Kernspintomographie-Studie an 14 gesunden Probanden, wie diese zu sechs verschiedenen Tageszeiten auf visuelle Reize reagierten.

Das internationale Team um Cordani, Joerg Stehle und Kell konnte zeigen, dass der Körper die Ruheaktivität in den sensorischen Arealen während der Morgen- und Abenddämmerung selbständig herunterreguliert. Je mehr die Ruheaktivität reduziert war, desto besser konnten die Probanden in einer nachfolgenden Messung schwache visuelle Signale wahrnehmen. Das bedeutet, dass Menschen schwache visuelle Reize zu Zeiten der Morgen- und Abenddämmerung besser als zu anderen Tageszeiten wahrnehmen können.

„Wer in vorindustrieller Zeit in der Dämmerung noch etwas erkennen konnte, hatte einen Überlebensvorteil, denn in der Dämmerung lauerte die Gefahr durch nachtaktive Raubtiere“, berichtet die Arbeitsgruppe. Da die Ruheaktivität zu Zeiten der Dämmerung nicht nur in visuellen, sondern auch in auditorischen und somatosensorischen Hirnregionen abnimmt, vermuten die Forscher, dass die Wahrnehmung nicht nur im visuellen System geschärft wird.

Gehirne erzeugen bis ins hohe Alter neue Gedächtniszellen

Senioren, die bis ins hohe Alter geistig fit bleiben, verdanken dies der Fähigkeit ihres Gehirns, genauer des Hippocampus, weiterhin neue Zellen aus erhalten gebliebenen Stammzellen zu rekrutieren. Die Neuroplastizität, vor allem aber die Fähigkeit zur Bildung neuer Blutgefäße lässt laut den Ergebnissen einer Studie in Cell Stem Cell (2017; doi: 10.1016/j.stem.2018.03.015) dagegen nach.

Der Hippocampus entscheidet darüber, welche Informationen das Gehirn speichert und welche nicht. Hirnforscher sind sich darüber einig, dass diese Aufgabe die Neubildung von Hirnzellen aus Vorgängerzellen erfordert. Darüber, ob das Gehirn bis ins hohe Alter dazu in der Lage ist, gehen die Ansichten der Experten jedoch auseinander.

Ein Forscherteam um Alvarez-Buylla von der Universität von Kalifornien in San Francisco berichtete kürzlich in Nature, dass der Hippocampus bereits in der Kindheit die Fähigkeit verliert, neue Nervenzellen zu bilden, was nicht nur bisherige Annahmen der Hirnforschung infrage stellt, sondern auch die Frage eröffnet, wie denn ältere Menschen noch in der Lage sind, sich neue Sachen zu merken (wozu viele bis ins hohe Alter offensichtlich in der Lage sind).

Maura Boldrini von der Columbia Universität in New York kommt jetzt bei der postmortalen Untersuchung der Hippocampi von 28 zuvor gesunden Personen im Alter von 14 bis 79 Jahren zu einem völlig anderen Ergebnis. Für die Untersuchung hatten die Forscher die Gehirne von Personen ausgesucht, die nicht an Hirnkrankheiten verstorben waren und die bis zuletzt noch geistig fit waren.

Wie Alvarez-Buylla untersuchte Boldrini die einzelnen Regionen des Hippocampus, genauer des Gyrus dentatus, mit Hilfe von Antikörpern, die Neuronen in ihren verschiedenen Entwicklungsstadien markieren. Dabei wurden teilweise die gleichen Methoden verwendet. Anders als Alvarez-Buylla fand Boldrini auch bei älteren Menschen in den einzelnen Regionen des Hippocampus pro untersuchter Region noch tausende neugebildete Hirnzellen.

Ein wichtiger Unterschied zwischen den Gehirnen von jungen und alten Menschen scheint jedoch die mit dem Alter nachlassende Fähigkeit zur Bildung neuer Blutgefäße zu sein. Sie könnte der Grund sein, warum bei älteren Menschen die Migration und die Neuroplastizität der Hirnzellen nachlässt.

Hirnleistungsstörungen im Alter wären nach dieser Theorie vor allem eine Folge der verminderten Durchblutung. Sport ist laut Boldrini in der Lage, die Bildung von neuen Blutgefäßen zu fördern. Die Forscher hatten jedoch keine Informationen darüber, wie körperlich fit die Verstorbenen vor ihrem Tod noch gewesen waren.

Expressives Schreiben: Analyse vergangener Fehler reduziert Stress bei neuen Herausforderungen

Wer sich mit Niederlagen in der Vergangenheit auseinandersetzt, könnte Stress reduzieren und künftige Entscheidungen mit mehr Sorgfalt fällen. Expressives Schreiben führte in einer in Frontiers in Behavioral Neuroscience publizierten Studie zudem zu messbar niedrigeren Cortisolwerten (2018; doi: 10.3389/fnbeh.2018.00045). Forscher von der Rutgers University-Newark konnten somit erstmals demonstrieren, dass das Schreiben und Nachdenken über früheres Versagen die Reaktion auf Stress verbessern.

Steht eine herausfordernde Aufgabe an, lautet der Ratschlag oft, „positiv zu bleiben“. Dabei weisen viele Studien darauf hin, dass gerade eine intensive Auseinandersetzung mit negativen Ereignissen oder Gefühlen zu guten Ergebnissen führt, selbst in starken Stresssituationen wie Schulprüfungen (Journal of Cognitive Psychology 2015, Science2012). Der vorteilhafte Effekt könne durch Schreiben oder eventuell auch Meditieren erreicht werden.

Aber warum ist diese kontraintuitive Vorgehensweise vorteilhaft? Brynne DiMenichi, Doktorandin ab der Rutgers University-Newark, untersuchte zusammen mit Forschern der University of Pennsylvania und der Duke University die Auswirkungen des Schreibens über frühere Fehlschläge auf zukünftige Aufgaben in 2 Gruppen mit 86 Freiwilligen.

Reduzierte Cortisolwerte trotz erneuten Stresses

Die Testgruppe schrieb 10 Minuten über frühere Fehler, während die Kontrollgruppe über einen Kinofilm schrieb, den sie kürzlich gesehen hatten. Die Cortisolspiegel im Speichel wurden gemessen, um den Stress physiologisch abschätzen zu können. Danach absolvierte ein zufällig ausgewählter Teil beider Gruppen einen Stresstest (Trier Social Stress Test, TSST). Die Testpersonen wurden aufgefordert, einen Experten in einer 5-minütigen Rede davon zu überzeugen, dass sie für ihren Traumjob qualifiziert sind. Anschließend wurde ihre Aufmerksamkeit und Leistung 30 Minuten getestet (Sustained Attention to Response Task, SART).

Die Ergebnisse zeigen, dass Schreiben und kritisches Nachdenken über ein Versagen in der Vergangenheit ein Individuum sowohl physiologisch als auch kognitiv auf neue Herausforderungen vorbereiten kann.Brynne DiMenichi, Rutgers University-Newark

Während die Cortisolwerte zu Beginn der Studie in beiden Gruppen vergleichbar waren, zeigten sich deutliche Unterschiede sowohl in der Leistung als auch bei den Cortisolspiegeln nach dieser Stresssituation. Die Cortisolspiegel in der Kontrollgruppe lagen deutlich höher, als sie die neue Herausforderung durchführte. Die Testpersonen der Interventionsgruppe trafen zudem vorsichtigere Entscheidungen. „Die Ergebnisse zeigen, dass Schreiben und kritisches Nachdenken über ein Versagen in der Vergangenheit ein Individuum sowohl physiologisch als auch kognitiv auf neue Herausforderungen vorbereiten kann“, schlussfolgert DiMenichi.

Für DiMenichi liefern die Daten den Beweis, dass die Technik des expressiven Schreibens in einem pädagogischen, sportlichen oder sogar therapeutischen Umfeld effektiv sein könnte.

Wie das Gehirn die Konzentration auf Wesentliches trotz bewegter optischer Reize meistert

Mit jeder Augenbewegung ändert sich das Bild auf der Netzhaut. Die Neurowissenschaftler Tao Yao, Stefan Treue und Suresh Krishna vom Deutschen Primatenzentrum – Leibniz-Institut für Primatenforschung in Göttingen haben die neuronalen Mechanismen untersucht, die es uns ermöglichen, uns auf wichtige Dinge zu konzentrieren, auch wenn sich deren Abbild auf der Netzhaut bei jeder Augen­bewegung verschiebt. Ihre Arbeit ist in der Zeitschrift Nature Communications erschie­nen (2018; doi: 10.1038/s41467-018-03398-3).

Bekanntlich kann nur der zentrale Teil der Netzhaut scharf sehen, Licht, das auf die Randbereiche fällt, nimmt das Gehirn nicht als hochaufgelöstes Bild wahr. Daher ist es notwendig, dass wir unsere Augen bewegen, in der Regel 2- bis 3-mal pro Sekunde, damit alle Objekte hin und wieder auf den zentralen Bereich der Netzhaut fallen.

Gleichzeitig wollen wir aber die wichtigen Dinge kontinuierlich im Fokus unserer Aufmerksamkeit behalten, beispielsweise eine Mutter ihr spielendes Kind, auch wenn sie nebenbei die Umgebung betrachtet. Sich auf das Kind zu konzentrieren bedeutet, dass die Nervenzellen besonders aktiv sind, die auf das Kind reagieren.

Bewegen die Mutter jedoch das Auge, so fällt das Bild des Kindes immer auf einen anderen Bereich der Netzhaut, der jeweils andere Nervenzellen im Gehirn anregt. Vor der Augen­bewegung reagieren also andere Nervenzellen auf das Bild des Kindes als nach der Augenbewegung. Das Gehirn muss daher einen schnellen Wechsel bewerkstelligen und zuerst die Aktivität der vor der Augenbewegung für das Kind zuständigen Nervenzellen verstärken und anschließend die Aktivität derjenigen Nervenzellen, die nach der Augenbewegung für das Kind zuständig sind.

Die Neurowissenschaftler haben die Aktivitäten mehrerer einzelner Nervenzellen im Gehirn von Rhesusaffen gemessen, während sich die Tiere auf ein Signal auf einem Bildschirm konzentrierten. Die Wissenschaftler konnten zeigen, dass die aufmerksam­keitsgesteuerte Verstärkung der Aktivität schnell und synchron mit den Augen­bewegungen von der 1. Gruppe von Nervenzellen auf die 2. Gruppe wechselt.

„Die aufmerksamkeitsgesteuerte Verstärkung im Gehirn ist zeitlich präzise getaktet, was es uns ermöglicht, uns auf relevante Objekte zu konzentrieren, auch wenn wir unsere Augen ständig bewegen“, erläuterte Tao Yao, Erstautor der Studie.

Die Forscher konnten zeigen, dass das visuelle Aufmerksamkeitssystem und das Augenbewegungs­system in einer synchronen, gut koordinierten Weise funktionieren. Da das visuelle System von Menschen und Affen sehr ähnlich aufgebaut sei, erwarten die Forscher, dass sich ihre Ergebnisse auf das menschliche Gehirn übertragen lassen.

Neubildung von Hirnzellen nur bis zur Pubertät möglich

Der Hippocampus, der im Gehirn bestimmt, welche Informationen in das Langzeitgedächtnis übernommen werden, ist anders als bisher angenommenen nach der Kindheit nicht mehr in der Lage, neue Nervenzellen zu bilden. Zu diesem Ergebnis kommt eine Studie in Nature (2017; doi: 10.1038/nature25975), die eine zentrale Annahme der Hirnforschung infrage stellt.

In den 1960er-Jahren entdeckte der Biologe Joseph Altman am Massachusetts Institute of Technology in Boston, dass sich bei Ratten auch im ausgewachsenen Alter Nerven­zellen im Gyrus dentatus des Hippocampus neu bilden können. Diese „adulte Neuro­genese“ gilt seither nicht nur als neurophysiologische Grundlage der Lernprozesse, die beim Menschen bis ins hohe Alter erhalten bleiben. Sie diente auch zur Erklärung degenerativer Hirnerkrankungen wie dem Morbus Alzheimer oder psychiatrischen Erkrankungen wie der Schizophrenie oder Depressionen, die mit Störungen der Neurogenese in Verbindung gebracht wurden. Einige Forscher vertraten sogar die Ansicht, dass die Wirkung von Antidepressiva wie Fluoxetin auf der Stimulierung einer Neubildung von Hirnzellen beruht.

Die Hypothese stützt sich auf unterschiedliche Beobachtungen. So injizierte Peter Eriksson von der Universität Göteborg Krebspatienten vor dem Tod Bromdesoxyuridin. Das synthetische Nukleosidmolekül wird nur von proliferierenden Zellen in die DNA eingebaut. Nach dem Tod war Bromdesoxyuridin in den Hirnzellen des Hippocampus nachweisbar (J Neurosci 2005; 25: 1816–25). Ein Team um Jonas Frisén vom Karolinska Institute in Stockholm kam aufgrund der Radiokarbonmethode zu dem Ergebnis, dass im menschlichen Gehirn täglich 700 neue Nervenzellen gebildet werden (Cell 2013; 153: 1219-1227).

Nicht alle Hirnforscher teilen diese Ansichten. Zu den Skeptikern gehört Arturo Alvarez-Buylla von der Universität von Kalifornien in San Francisco. In früheren Studien konnte der Forscher keine Hinweise dafür finden, dass sich die Hirnzellen des Bulbus olfactorius beim Menschen lebenslang erneuern, wie dies bei Nagern der Fall ist.

In der aktuellen Studie hat der Forscher Gewebeproben des Gyrus dentatus von 59 Personen aus allen Altersgruppen (14. Gestationswoche bis 77 Jahre) untersucht. Die Proben stammten teils von Epilepsiepatienten (bei denen manchmal Teile des Gehirns entfernt werden, um den Auslöser der Anfälle zu beseitigen), teils wurden sie nach dem Tod aus dem Gehirn gewonnen.

Das Team von Alvarez-Buylla untersuchte die Gewebe mit Antikörpern, die die Hirnzellen in verschiedenen Entwicklungsstadien, einschließlich neuronaler Stammzellen und Vorläuferzellen, markieren und diese dadurch von reifen Neuronen und nichtneuronalen Gliazellen unterscheiden. Im Hirngewebe der Feten fanden die Forscher reichlich Hinweise auf eine Neurogenese im Gyrus dentatus: Bei der Geburt wurden in den Gewebeschnitten pro Quadratmillimeter noch 1.618 neu gebildete Zellen gefunden, im Alter von 1 Jahr waren es nur noch 292,9 Zellen/mm2. Im Alter von 7 Jahren wurden ganze 12,4 Zellen/mm2 und im Alter von 13 Jahren 2,4 Zellen/mm2gezählt. Bei Erwachsenen wurden keine Hinweise auf neu gebildete Zellen in den Gewebeproben mehr gefunden.

Anschließende Experimente an Makaken bestätigten die Befunde. Die Entwicklung des Hippocampus sei offenbar mit der Geburt weitgehend abgeschlossen, eine Neubildung von Nervenzellen finde danach nicht mehr statt.

Diese Ansicht wird, wie ein News-Bericht von Nature zeigt, von vielen anderen Hirn­forschern nicht geteilt. Gerd Kempermann vom Deutschen Forschungszentrum für neurodegenerative Erkrankungen in Dresden äußerte methodische Einwände. Die Tatsache, dass keine neu gebildeten Neuronen gefunden würden, bedeute noch lange nicht, dass keine vorhanden seien. Fred Gage, ein Neurowissenschaftler am Salk Institute for Biological Studies in La Jolla, meinte, es sei vielleicht nur deshalb keine Neurogenese nachweisbar, weil das Gehirn der Patienten durch ihre Erkrankung geschädigt war.

Wie sich traumatische Erfahrung in der Kindheit auch im Erwachsenenalter auswirkt

Wer in der Kindheit traumatische Erfahrungen durchmachen musste, ist auch im Erwachsenenalter anfälliger für psychische Krankheiten, für Herz-Kreislauf-Erkrankungen, gastrointestinale Störungen, Diabetes und Krebs. Das berichtet die Deutsche Gesellschaft für klinische Neurophysiologie und funktionelle Bildgebung (DGKN).

In einer deutschlandweiten Umfrage gaben 27,7 Prozent der befragten Erwachsenen an, mindestens eine Form der Misshandlung in ihrer Kindheit erfahren zu haben. „Zahlreiche Studien belegen, dass belastende Erfahrungen im Kindesalter das Risiko für psychische und körperliche Erkrankungen im Erwachsenenalter erhöhen“, sagte die DGKN-Präsidentin Agnes Flöel, Direktorin der Klinik und Poliklinik für Neurologie der Universitätsmedizin Greifswald.

Grundstein für Gesundheit

Einen Pathomechanismus dazu erläutert die DGKN-Expertin Christine Heim, Direktorin des Instituts für medizinische Psychologie an der Charité in Berlin. Bildgebende Verfahren zeigten, dass die Gehirnareale, die für die Stressregulation zuständig sind, bei den Probanden verkleinert seien. Weitere Untersuchungen zeigen außerdem, dass Erwachsene, die von belastenden Erfahrungen wie körperliche oder psychische Misshandlungen in der Kindheit berichten, chronisch erhöhte Entzündungswerte aufwiesen.

„Das Immunsystem ist quasi dauerhaft im Einsatz, und damit schreitet auch die Zellalterung schneller voran“, so Heim. Diese Menschen reagierten sensibler auf Belastungssituationen, weil ihr Stressreaktionssystem möglicherweise dauerhaft sensibilisiert sei, erläuterte Heim. Der Grundstein für Gesundheit beziehungsweise für Krankheit werde also bereits sehr früh im Leben gelegt. Traumatische Erfahrungen im Kindesalter hinterließen neurobiologische Spuren, die die Betroffenen ihr ganzes Leben lang anfällig für Erkrankungen machen könnten.

Neue Diagnostik- und Therapieansätze könnten diese Kausalkette aber durchbrechen, ist Heim überzeugt. Dafür sei es nötig, Betroffene mit einem erhöhten Krankheitsrisiko früh zu erkennen und individuell zu behandeln. Zum Beispiel könnte die Hirn­stimulation gegebenenfalls künftig eingesetzt werden, um die schädlichen Veränderungen in den betroffenen Hirnstrukturen umzukehren. „Prävention und Intervention müssen frühestmöglich greifen, um die lebenslangen Auswirkungen für die Betroffenen minimieren zu können“, so Heim.

Gefühle entscheiden, von welcher Seite wir uns umarmen

In emotional aufgeladenen Situationen umarmen wir uns öfter linksseitig als in neutralen Zusammenhängen. Das haben Biopsychologen der Ruhr-Universität Bochum (RUB) um Julian Packheiser, Noemi Rook und Privatdozent Dr. Sebastian Ocklenburg herausgefunden, indem sie über 2.500 Umarmungen auswerteten. Sie erklären sich dieses Seitenverhältnis mit der Verarbeitung von Gefühlen in den jeweiligen Hirnhälften. Darüber hinaus stellten sie fest, dass auch die Händigkeit und Füßigkeit der Beteiligten Voraussagen zulässt, welche Hand bei der Umarmung oben ist. Ihre Ergebnisse sind im Journal „Psychological Research“ vom 18. Januar 2018 veröffentlicht.

Umarmungen zeigen Liebe, Freude oder spenden Trost

Umarmungen begleiten menschliche soziale Interaktionen von Geburt an. Sie drücken Zuneigung und Liebe aus, und treten sowohl in positiven wie auch in negativen oder neutralen Zusammenhängen auf: Wir umarmen uns auch bei Trauer oder Angst oder einfach zur Begrüßung. „Wir wollten wissen, ob der emotionale Kontext das Umarmungsverhalten beeinflusst“, erklärt Erstautor Julian Packheiser. „Außerdem wollten wir herausfinden, ob motorische Merkmale wie Händigkeit die Richtung des Umarmens beeinflusst.“

Abschied und Flugangst – Wiedersehensfreude und Erleichterung

Die Forscher beobachteten dafür mehr als 2.500 Umarmungen. Auf einem deutschen Flughafen werteten sie je rund 1.000 Umarmungen im Abflug- und im Ankunftterminal internationaler Flüge aus. Beim Abflug gingen sie dabei von negativen Emotionen der Beteiligten Personen aus – zum einen verabschiedeten sich hier nahestehende Menschen voneinander, zum anderen leiden Studien zufolge fast 40 Prozent aller Fluggäste unter Flugangst, was sich zusätzlich negativ auswirkt. Bei der Ankunft sorgen dann Wiedersehensfreude und Erleichterung über den überstandenen Flug für positive Emotionen.

Umarmungen Fremder auf der Straße

Um neutrale Umarmungen beobachten zu können, zogen die Forscher die Videoplattform Youtube heran. Hier fanden sie Aufzeichnungen von Akteuren, die Fremden auf der Straße Umarmungen mit verbundenen Augen angeboten hatten. Über 500 solche Umarmungen konnten sie auswerten.

Gefühle werden rechts verarbeitet

Übereinstimmend mit älteren Studien stellten die Forscher fest, dass die meisten Menschen eine Vorliebe für rechtsseitige Umarmungen haben. Es zeigte sich aber, dass sowohl in positiven wie auch in negativen Situationen häufiger linksseitig umarmt wird als in neutralen Situationen. „Das ist auf den Einfluss der rechten Gehirnhälfte zurückzuführen, die die linke Körperhälfte kontrolliert und sowohl positive als auch negative Emotionen verarbeitet“, erklärt Julian Packheiser. „Bei Umarmungen interagieren emotionale und motorische Netzwerke im Gehirn und führen zu einer stärkeren Linksorientierung in gefühlsbetonten Zusammenhängen.“

Eine Schaufensterpuppe umarmen

Um den Einfluss von Händigkeit und Füßigkeit zu untersuchen, ließen die Forscher dann noch 120 Probanden im Labor eine Schaufensterpuppe umarmen, nachdem sie verschiedene positive, negative oder neutrale Kurzgeschichten über Kopfhörer angehört hatten. Händigkeit und Füßigkeit erfassten die Wissenschaftler mittels Fragebogen. „Händigkeit und Füßigkeit können tatsächlich vorhersagen, in welche Richtung eine Umarmung ausgeführt wird“, so Julian Packheiser. Rechtshänderinnen und Rechtshänder neigten also noch stärker als Linkshänder dazu, ihr Gegenüber von rechts zu umarmen.

Ein Sonderfall ist die Umarmung zweier Männer: Dabei stellten die Forscher schon in neutralen Situationen eine stärkere Linksorientierung fest. „Wir interpretieren das so, dass Männer-Umarmungen von vielen Männern als negativ angesehen und daher selbst in neutralen Situationen wie zur Begrüßung tendenziell als negativ wahrgenommen werden“, meint Sebastian Ocklenburg. Dementsprechend werde wegen der negativen Emotionen auch hier die rechte Gehirnhälfte aktiv und beeinflusse die motorische Ausführung nach links.

Förderung

Julian Packheiser wurde von der Deutschen Forschungsgemeinschaft im Graduiertenkolleg „Situated Cognition“ (GRK 2185/1) gefördert.

Originalpublikation

Julian Packheiser, Noemi Rook, Zeynep Dursun, Janne Mesenhöller, Alrescha Wenglorz, Onur Güntürkün, Sebastian Ocklenburg: Embracing your emotions: affective state impacts lateralisation of human embraces, in: Psychological Research, 2018, DOI: 10.1007/s00426-018-0985-8, https://link.springer.com/article/10.1007%2Fs00426-018-0985-8

Pressekontakt

Julian Packheiser
Abteilung Biopsychologie
Fakultät für Psychologie
Ruhr-Universität Bochum
Tel.: 0234 32 24917
E-Mail: julian.packheiser@rub.de

Selbstverletzendes Verhalten bei Jugendlichen: Hohe Prävalenz in Deutschland

Zwischen 25 und 35 Prozent der Jugendlichen in Deutschland haben sich zumindest einmal im Leben absichtlich selbst verletzt – manche tun dies sogar regelmäßig. Mit diesen Zahlen gehört Deutschland in Europa zu den Ländern mit den höchsten Prävalenzraten. Die Autorengruppe um Paul L. Plener, Universitätsklink Ulm, präsentiert im Deutschen Ärzteblatt den aktuellen Wissensstand zu selbstverletzendem Verhalten ohne Suizidabsicht im Jugendalter und geht dabei auch auf die leitlinien­gerechte Behandlung ein (Dtsch Arztebl Int 2018; 115: 23–30).

Nichtsuizidales selbstverletzendes Verhalten, so Plener et al., dient häufig der Regu­lation aversiver emotionaler Zustände. Es gibt eine Reihe von Risikofaktoren für diese Handlungen. Zu den wesentlichen zählen Mobbing, begleitende psychiatrische Erkrankungen sowie Missbrauch und Vernachlässigung in der Kindheit. Neurobiolo­gische Forschungen der letzten Jahre weisen auf eine abweichende Stressverarbeitung bei den Betroffenen hin. Es zeigte sich, dass bei wiederholten selbstverletzenden Handlungen offenbar die Schmerzschwelle erhöht ist.

Die Behandlung erfolgt in erster Linie psychotherapeutisch. Dabei, erklären die Forscher, müssen psychische Komorbiditäten mitberücksichtigt werden. Mithilfe psychotherapeutischer Interventionen gelingt es, die Frequenz der selbstverletzenden Handlungen zu verringern. Dabei hat sich bisher keine der Therapieformen als deutlich überlegen erwiesen. Allerdings zeigen randomisierte kontrollierte Studien bei Adoles­zenten kleine bis mittlere Effekte nach der kognitiven Verhaltenstherapie, der dialek­tisch-behavioralen und mentalisierungsbasierten Behandlung. Die Wirksamkeit einer spezifischen pharmakologischen Behandlung konnte bislang nicht belegt werden.

Nichtsuizidales selbstverletzendes Verhalten wird definiert als eine direkte, wieder­holte, sozial nicht akzeptierte Schädigung von Körpergewebe ohne Selbsttötungs­absicht. Dazu schneiden, ritzen oder verbrennen sich die Betroffenen beispielsweise an der Körperoberfläche oder sie schlagen gegen Objekte und verletzen dadurch die Haut oder Knochen. Selbstverletzungen können auch eine Rolle spielen, wenn Straftaten vorgetäuscht werden.

Forscher finden „läsionales Netzwerk“ für kriminelles Verhalten im Gehirn

Hirnverletzungen führen manchmal dazu, dass Menschen, die bisher nicht mit dem Gesetz in Konflikt geraten sind, Straftaten verüben. Eine Studie in den Proceedings of the National Academy of Sciences (2017; doi: 10.1073/pnas.1706587115) führt dies auf Störungen in einem „läsionalen Netzwerk“ von Hirnverbindungen zurück, die moralische Entscheidungen beeinflussen. Die Ergebnisse konnten in einer zweiten Kohorte bestätigt werden. Es ist jedoch unklar, welchen Anteil sie insgesamt am kriminellen Verhalten haben.

Es gibt 2 prominente Beispiele von Menschen, die nach Hirnverletzungen von unbe­schol­tenen Bürgern zu Straftätern wurden. Das erste ist der kalifornische Eisenbahn­arbeiter Phineas Gage, dessen Hirnschädel 1848 nach einer Explosion von einer 3 cm dicken Eisenstange aufgespießt wurde. Gage überlebte die Beschädigung seines medialen Frontallappens ohne intellektuelle Einbußen. Doch aus dem freundlichen und ausgeglichenen Gage soll ein impulsiver und unzuverlässiger Mensch geworden sein. Bei dem Marineinfanteristen und Architekturstudenten Charles Whitman, der 1966 insgesamt 16 Menschen erschoss und 32 weitere verletzte, bevor die Polizei ihn erschoss, wurde bei der Autopsie ein Glioblastom im rechten Temporallappen gefunden, das nach Ansicht der Hirnforscher seine Wesensänderung erklärt, über die er sich zuvor bei einem Arzt beklagt hatte.

Gage und Whitman sind nicht die einzigen Menschen, die nach einer Hirnverletzung zu einem kriminellen Verhalten neigten. Ein Team um Michael Fox vom Beth Israel Deaconess Medical Center in Boston (BIDMC) fand in einer Literaturrecherche in PubMed insgesamt 40 Fälle, von denen 17 von den Autoren als eindeutig betrachtet wurden. Die Hirnläsionen befanden sich bei den 17 Patienten jedoch an den unter­schiedlichsten Stellen des Gehirns. Ein gemeinsamer Nenner, der den Wandel zum Kriminellen erklären könnte, war nicht zu erkennen.

Die BIDMC-Forscher haben jedoch ein Verfahren entwickelt, das sie als „Lesion Network Mapping“ bezeichnen. Es beruht auf der Untersuchung von 1.000 gesunden Menschen und beschreibt das Netzwerk, das die einzelnen Hirnzentren miteinander verknüpft. In früheren Untersuchungen hatten sie das „Lesion Network Mapping“ bereis auf Halluzinationen, unwillkürliche Bewegungen, Wahnvorstellungen und Bewusst­seinsverluste angewendet und nach eigener Auskunft wichtige Erkenntnisse über deren Pathogenese gewonnen.

Jetzt hat das Team die „Lesion Network Mapping“-Analyse bei den 17 Patienten durch­geführt, die – nach Einschätzung anderer Forscher – aufgrund einer Hirnschädigung kriminell geworden sind. Bei allen 17 Personen waren die Läsionen funktionell mit Regionen des Frontal- und Temporallappens verbunden, in denen der menschliche Verstand („exekutive Funktionen“) beheimatet ist und die für moralische Entschei­dungen zuständig sind. Weitere Verbindungen bestanden zum Nucleus accumbens, einem Teil des limbischen Systems, das das Gefühlsleben des Menschen bestimmt und über das Belohnungssystem das Verhalten steuern kann.

Störungen in dem „Lesion Network Mapping“ könnten nach Ansicht von Fox plausibel erklären, warum Menschen nach Hirnverletzungen auf die „schiefe Bahn“ geraten und zu kriminellem Verhalten neigen. Eine Bestätigung fanden die Forscher in der anschlie­ßenden Analyse von 23 Fällen, in denen sich die Autoren nicht ganz sicher gewesen waren, ob die Hirnverletzungen tatsächlich das kriminelle Verhalten ausgelöst haben.

Die retrospektive Analyse von insgesamt 40 Fällen, die die Forscher selbst nur aus der Literatur kennen, lässt sicherlich keine Rückschlüsse über den quantitativen Einfluss von Hirnläsionen auf die Kriminalität in der Gesellschaft zu. Fox betont selbst, dass Hirnläsionen allein Menschen vermutlich nicht zum Straftäter werden lassen.

Es sei jedoch bekannt, dass Menschen mit bestimmten Hirnerkrankungen häufiger kriminell werden. Am deutlichsten ist dies bei Patienten mit frontotemporaler Demenz, die nach anderen Untersuchungen zu 57 Prozent wegen krimineller Aktivität auffällig werden. Bei Frontallappen-Verletzungen beträgt der Anteil 14 Prozent. Eine Analyse schwedischer Register zeigt, dass 8,8 Prozent aller Menschen nach Hirnverletzungen mit dem Gesetz in Konflikt geraten, mehr als 3-mal soviel wie der Rest der schwedi­schen Bevölkerung (PLoS Med 8(12): e1001150).