Entscheidungsfindungsprozess könnte der Schlüssel zu neurologischen Erkrankungen sein
„Gefahr erkannt, Gefahr gebannt“ lautet ein Sprichwort, und wenn man in der Lage ist, Ereignissen zuvorzukommen – von der Erledigung alltäglicher Aufgaben bis hin zum Umgang mit potenziell lebensbedrohlichen Situationen – bedeutet das auch, dass man bessere Entscheidungen treffen kann. Durch einige bahnbrechende Entdeckungen, wie genau das menschliche Gehirn mit Unsicherheit umgeht, konnte eine Gruppe von EU-finanzierten Forschern Aufschluss über die neuronalen Mechanismen geben, die diesen Verhaltensweisen zugrundeliegen. Dabei ist besonders vielversprechend, dass eine weitere Erforschung der Art und Weise, wie diese Mechanismen im Verlauf der natürlichen Alterung zurückgehen, zu wichtigen Fortschritten bei der Behandlung pathologischer Konditionen führen könnte, wie beispielsweise bei der Parkinson-Krankheit, bei Depressionen oder Schlaganfällen. Rund 1,2 Millionen Menschen in Europa leiden an Parkinson, einer progressiven neurologischen Erkrankung, die überwiegend durch Probleme mit Körperbewegungen gekennzeichnet ist. Auch wenn die Krankheit selbst nicht tödlich ist, kann sie im fortgeschrittenen Stadium doch schwerwiegende Folgen haben, da sie Stürze, Schluckprobleme und geistige Verwirrung verursachen kann. Der größte Erfolg, der im vierjährigen Projekt ACTSELECTCONTEXT, das im Mai 2016 abgeschlossen wurde, erzielt werden konnte, war der Nachweis, wie drei wichtige Signalstoffe im Gehirn die Art und Weise beeinflussen, wie Menschen mit Unsicherheit umgehen. Noradrenalin steuert unsere Einschätzung, wie instabil die Umwelt ist, Acetylcholin hilft dabei, uns an veränderte Umgebungen anzupassen und Dopamin drängt uns, entsprechend unserer Überzeugungen in Bezug auf Unsicherheit zu handeln. Im Projekt wurde eine Kombination aus pharmakologischen Maßnahmen und neuartigen Rechenmodellen eingesetzt, um zu bestimmen, wie diese drei chemischen Stoffe unser Gehirn dazu bringen, die wechselnden Beziehungen in unserer Umgebung zu erlernen. Diese Arbeit lieferte den Forschern wichtige Erkenntnisse darüber, wie wir als Reaktion auf Veränderungen in unserer Umgebung flexibel und effizient Entscheidungen treffen können; das Team konnte beispielsweise feststellen, dass ein sinkender Dopaminspiegel die Erklärung für einige Probleme der Parkinson-Krankheit sein könnte. Darüber hinaus ist wenig über das abgestimmte Zusammenspiel von Hirnregionen im Sinne einer effektiven Konnektivität bekannt, die für ein flexibles Verhalten erforderlich ist. Im Projekt ACTSELECTCONTEXT konnte man aufzeigen, dass Hirnregionen, die unsere Bewegungen kontrollieren, durch andere Hirnregionen beeinflusst werden können, die Berechnungen darüber anstellen, was wahrscheinlich geschehen wird (z. B. den nächsten Schlag des Gegners beim Tennis), oder durch Hirnregionen, die entscheiden, welche Bewegung sich am meisten lohnt (z. B. ob man in die Küche geht und eine Packung Kekse öffnet). Dieser Einfluss tritt im Gegensatz zu abstrakten Entscheidungen, die keine Handlungen erfordern, jedoch nur dann auf, wenn unsere Entscheidungen tatsächlich eine Bewegung erfordern. Zudem könnte eine Kommunikationsstörung zwischen den Hirnregionen, die der Entscheidungsfindung dienen, und jeden, welche Bewegungen steuern, zu Problemen führen, wenn wir unsere Entscheidungen in angemessene Bewegungen umwandeln wollen, so wie es bei Parkinson-Patienten beobachtet werden kann, schlussfolgerte das Team. Diese Entdeckungen konnten dank der Mitwirkung von 128 gesunden Teilnehmern erzielt werden. Sie nahmen an Reaktionszeitaufgaben teil, welche konzipiert wurden, um zu testen, wie die Personen mit Unsicherheit umgehen. Den Teilnehmern wurde entweder ein Placebo oder ein Medikament verabreicht, das vor Beginn der Aufgabe Noradrenalin, Acetylcholin oder Dopamin blockieren sollte. Sie wurden dann gebeten, auf eine Reihe von Symbolen zu reagieren. Wahrscheinlichkeitsmuster wurden ohne Vorwarnung geändert und zwangen die Teilnehmer, neue Muster zu erkennen und ihre Antworten entsprechend anzupassen. Die Forschung wurde in der offen zugänglichen Fachzeitschrift „PLOS“ veröffentlicht. Weitere Informationen: CORDIS-Projektseite
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