Emotionen und sozialen Interaktionen auf der Spur
Menschen kommunizieren Emotionen auf unterschiedliche Arten, etwa durch Sprache, Berührung, Gesichtsausdrücke und Bewegung. Weniger eindeutig ist, wie wir soziale Informationen durch chemische Signale, sogenannte Chemosignale, übermitteln können. „Wir wissen, dass unser Körper unterschwellige chemische Signale aussendet, die unsere Emotionen und die Emotionen der Mitmenschen um uns herum beeinflussen können“, erklärt Enzo Pasquale Scilingo, Forscher an der Universität Pisa. „Was wir nicht verstehen, ist, auf welche Weise diese sozialen Duftnoten Emotionen auslösen und unsere sozialen Interaktionen beeinflussen.“ Zur Beantwortung dieser Frage trägt das EU-finanzierte Projekt POTION bei. „Mithilfe der Schaffung weiterer Einblicke in die grundlegenden Hintergründe menschlichen Verhaltens wird die Projektarbeit dazu beitragen, durch Vertrauen gesunde soziale Beziehungen aufzubauen, wobei eine allgemeine Verbesserung des Wohlbefindens zu erwarten ist“, fügt Scilingo hinzu, der als Koordinator des Projekts agiert.
Mit Chemosignalen die soziale Interaktion modulieren
Im Rahmen des Projekts wurde zu Beginn die chemische Zusammensetzung der Chemosignale analysiert, die Glücklichsein und Angst auslösen. „Als die Grundbausteine sozialer Interaktion steuern diese Gefühle unser Annäherungs- und Vermeidungsverhalten“, erläutert Scilingo. Die Ergebnisse dieser Analyse dienten der künstlichen Synthese potenzieller angstbezogener Chemosignale, die dann zur Entwicklung eines bayesschen Modells der sozialen Interaktion zur Analyse des Sozialverhaltens als Reaktion auf Chemosignale herangezogen wurden. Das Modell bildete die Basis eines innovativen computergesteuerten Geruchsabgabesystems, das die soziale Annäherungs-Vermeidungs-Strategie steuern kann. Die bahnbrechende Vorrichtung wird in Form eines geschlossenen Regelkreises gesteuert, wobei der sozial-emotionale Zustand der Probandinnen und Probanden mithilfe eines innovativen rechnergestützten neuronalen Modells bewertet wird. „Durch die dynamische Anpassung von Gerüchen auf der Grundlage von in Echtzeit erhobenen Verhaltensdaten und physiologischen Daten lüftet diese bahnbrechende Vorrichtung das Geheimnis, auf welche Weise Geruchsspuren bei der Steuerung von Gefühlen in Richtung Vertrauen, Präsenz und Inklusion in virtuellen Kontexten funktionieren“, erklärt Scilingo. Unter Einsatz dieser Vorrichtung wurde innerhalb des Projekts eine randomisierte kontrollierte Studie durchgeführt, in der untersucht wurde, wie mit Angst verbundene Chemosignale in der achtsamkeitsbasierten Therapie sozialer Angststörungen genutzt werden können.
Zukunftsperspektiven für chemosignalgestützte Diagnose und Therapie im Bereich der psychischen Gesundheit
Das Team des Projekts POTION konnte durch den empirischen Nachweis, wie Chemosignale zur Beeinflussung des menschlichen Verhaltens nutzbar sind, neue Maßstäbe in der chemosensorischen, psychologischen und sozialen Forschung setzen. „Unsere Arbeit bereitet einer neuen, auf menschlichen Chemosignalen beruhenden Diagnose und Behandlung von sozialen Angststörungen, Phobien und Depressionen den Weg, die bekanntermaßen das soziale Funktionieren beeinträchtigen“, bemerkt Scilingo. Dieser Weg wird weiter ausgebaut, da das Projektteam seine Vorrichtung mithilfe eines neuen Patents sowie der Gründung eines Spin-off-Unternehmens weiter in Richtung Kommerzialisierung voranbringt. Die Forschenden erwägen außerdem den Start eines weiteren EU-finanzierten Projekts, das im Sinne der Projektergebnisse weiterarbeiten würde. „Unsere anfänglichen Ergebnisse haben zwar die Funktion angstbezogener Chemosignale bei der Modulierung des Sozialverhaltens aufgezeigt, es sind jedoch weitere Arbeiten erforderlich, um die synthetischen Chemosignale zu verfeinern und ihre Auswirkungen innerhalb verschiedener sozialer und klinischer Kontexte zu erkunden“, sagt Scilingo.
Ethische und rechtliche Fragen beantworten
Obwohl im Zuge des Projekts die Messlatte bei der Nutzung von Chemosignalen zur Beeinflussung des menschlichen Verhaltens tatsächlich höher gelegt werden konnte, werden auch eine Reihe ethischer und rechtlicher Fragen aufgeworfen. Aus diesem Grund hat das Projektteam neben der wissenschaftlichen Forschung viel Zeit in die Entwicklung von Rahmenbedingungen investiert, die die Einhaltung der Verordnung über künstliche Intelligenz und der Verordnungen für Medizinprodukte der EU gewährleisten. „Unsere technologischen Fortschritte, ethischen Rahmenbedingungen und Bemühungen um Kommerzialisierung stellen sicher, dass das Projekt POTION auch in Zukunft Forschung und Innovation im Bereich des affektiven Computings und der Neurotechnologie prägen wird“, bewertet Scilingo abschließend.
Schlüsselbegriffe
POTION, Emotionen, soziale Interaktion, Chemosignale, soziale Angststörung, Depression, soziale Duftnoten, menschliches Verhalten, Glücklichsein, Angst, Gerüche, Geruchssinn, psychische Gesundheit, Verordnung über künstliche Intelligenz