Hirnstimulationen verändern die freie Wahl des Primaten
TEHRAN (FNA) - Wenn elektrische Impulse an den ventralen tegmentalen Bereich ihres Gehirns angelegt werden, ändern Makaken mit zwei Bildern ihre Präferenz von einem Bild zum anderen.
Die Studie bestätigt erstmals einen Kausalzusammenhang zwischen Aktivitäten im ventralen Tegmentalbereich und Wahlverhalten bei Primaten.
Wenn elektrische Impulse an den ventralen tegmentalen Bereich ihres Gehirns angelegt werden, verändern Makaken, die mit zwei Bildern dargestellt werden, ihre Präferenz von einem Bild zum anderen. Die Studie von den Forschern Wim Vanduffel und John Arsenault (KU Leuven und Massachusetts General Hospital) ist die erste, die einen kausalen Zusammenhang zwischen Aktivitäten im ventralen Tegmentalbereich und Wahlverhalten bei Primaten bestätigt.
Der ventrale tegmentale Bereich befindet sich im Mittelhirn und hilft dabei, das Lernen und die Stärkung des Belohnungssystems des Gehirns zu regulieren. Es produziert Dopamin, einen Neurotransmitter, der eine wichtige Rolle bei positiven Gefühlen spielt, beispielsweise beim Erhalt einer Belohnung. „Auf diese Weise liefert dieser kleine Bereich des Gehirns Lernsignale“, erklärt Professor Vanduffel. "Wenn eine Belohnung größer oder kleiner als erwartet ist, wird das Verhalten entsprechend verstärkt oder entmutigt."
Kausalzusammenhang
Dieser Effekt kann künstlich induziert werden: „In einem Experiment konnten Makaken mehrmals zwischen zwei Bildern wählen - zum Beispiel einem Stern oder einer Kugel. Dies sagte uns, welche der beiden visuellen Reize sie von Natur aus bevorzugten. In einem zweiten Experiment stimulierten wir den ventralen tegmentalen Bereich mit milden elektrischen Strömen, wann immer sie das ursprünglich nicht bevorzugte Bild wählten. Dies änderte schnell ihre Präferenz. Wir konnten auch ihre veränderte Präferenz wieder auf den ursprünglichen Favoriten zurückführen. “
Die Studie, die am 16. Juni online in der Zeitschrift Current Biology veröffentlicht wird, bestätigt erstmals einen Kausalzusammenhang zwischen Aktivität im ventralen tegmentalen Bereich und Wahlverhalten bei Primaten. „Bei Scans haben wir festgestellt, dass die elektrische Stimulation dieses winzigen Gehirnbereichs das gesamte Belohnungssystem des Gehirns aktiviert, genau wie es spontan geschieht, wenn eine Belohnung eingeht. Dies hat wichtige Auswirkungen auf die Erforschung von Störungen im Zusammenhang mit dem Belohnungsnetzwerk des Gehirns, wie z. B. Sucht oder Lernschwierigkeiten. “
Könnte diese Methode in Zukunft verwendet werden, um unsere Entscheidungen zu manipulieren? „Theoretisch ja. Aber der ventrale tegmentale Bereich ist sehr tief im Gehirn. Zu diesem Zeitpunkt kann die Stimulation nur invasiv erfolgen, indem Elektroden chirurgisch platziert werden - genau wie dies derzeit bei der Tiefenhirnstimulation zur Behandlung von Parkinson oder Depressionen der Fall ist. Sobald nicht-invasive Methoden - beispielsweise Licht oder Ultraschall - mit einer ausreichend hohen Präzision angewendet werden können, können sie möglicherweise zur Korrektur von Fehlern im Belohnungssystem wie Sucht und Lernschwierigkeiten verwendet werden. “
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