Der Neuheiten-Explorationsbonus und seine Aufmerksamkeitsmodulation (2009)

Wir stellten die Hypothese auf, dass neuartige Stimuli herausragende Lernsignale darstellen, die die Erforschung auf der Suche nach potenziellen Belohnungen motivieren können. In rechnerischen Theorien des verstärkenden Lernens wird dies als neuartiger "Explorationsbonus" für Belohnungen bezeichnet. Wenn dies zutrifft, sollte die Stimulusneuheit die Belohnungserwartungssignale in Gehirnbereichen verbessern, die Teil dopaminerger Schaltkreise sind, und dadurch die Reaktionen auf Belohnungsergebnisse reduzieren. Wir haben diese Hypothese in zwei fMRI-Experimenten untersucht. Bilder komplexer natürlicher Szenen sagten eine finanzielle Belohnung oder ein neutrales Ergebnis voraus, indem sie entweder Innen- oder Außenszenen darstellten. Die Hälfte der belohnungsvorhersagenden und neutralen Bilder war am Tag zuvor bekannt gemacht worden, die andere Hälfte war neu. In Experiment 1 gaben die Probanden an, ob Bilder neuartig oder vertraut waren, während sie in Experiment 2 explizit entschieden, ob Bilder eine Belohnung vorhersagten, indem sie Innen- oder Außenszenen darstellten. Neuheit führte zu der hypothetischen Verbesserung der mesolimbischen Belohnungsvorhersageantworten und der damit einhergehenden Verringerung der mesolimbischen Reaktionen auf Belohnungsergebnisse. Dieser Effekt war jedoch stark aufgabenabhängig und trat nur in Experiment 2 auf, als die belohnungsvorhersagende Eigenschaft jedes Bildes berücksichtigt wurde. Das Erkennungsgedächtnis für die neuartigen und vertrauten Reize (nach 24 Stunden) wurde durch die Belohnungserwartung bei beiden Aufgaben verbessert. Diese Ergebnisse sind mit der These vereinbar, dass Neuheit als Bonus für Belohnungen unter Bedingungen dienen kann, an denen Belohnungen ausdrücklich berücksichtigt werden, wodurch der Organismus in Richtung Belohnungsvorwegnahme tendiert und ein Motivationssignal für die Erforschung liefert.