Gehirnoptimierung – Segen oder Fluch?

„Neuro-Enhancement“ am Arbeitsplatz immer beliebter: Medikamente, die die geistige Leistungsfähigkeit steigern werden auch in Deutschland immer öfter eingenommen. Über Nutzen, Schaden und ethische Vertretbarkeit der sogenannten ‚Neuro-Enhancer‘ streiten die Experten.

Einer Umfrage der DAK zufolge haben fünf Prozent aller Berufstätigen schon mindestens einmal Aufputschmittel zur Steigerung der Leistungsfähigkeit genommen – ohne medizinische Indikation. Zwei Prozent der Befragten gaben an, sich regelmäßig vor wichtigen Terminen zu ‚dopen‘. Dabei stellten die Untersucher auch einen klaren Geschlechterunterschied fest: Während Männer vorwiegend ‚Wachmacher‘ zur vorübergehenden Leistungssteigerung einnahmen, griffen Frauen häufiger zu Sedativa, wie zum Beispiel Schlafmitteln.

Schwierig ist es, eine Grenze zu ziehen, ab welchem Präparat die künstliche Leistungssteigerung nicht mehr ‚angemessen‘ oder ’normal‘ ist. Denn exzessiver Konsum von Koffein oder Nikotin kann durchaus dieselben aufmerksamkeitssteigernden Effekte haben wie Ritalin oder Amphetamine. Experten sprechen deshalb davon, dass es ‚derzeit keine überzeugenden grundsätzlichen Einwände gegen eine pharmazeutische Verbesserung des Gehirns oder der Psyche gibt‘.

Die beliebtesten Präparate:
Methylphenidat: Steigert kurzfristig die Aufmerksamkeit. Besser bekannt unter dem Handelsnamen ‚Ritalin‘ wird der Stoff bei der Behandlung der Aufmerksamkeits-Defizit-Hyperaktivitäts-Störung (ADHS) und vereinzelt unterstützend bei Depressionen eingesetzt. Hochdosiert hat es eine euphorisierende Wirkung.
Antidementiva: Ursprünglich zur Verbesserung von Gedächtnis und Aufmerksamkeit bei Demenzkranken entwickelt, haben Tests gezeigt, dass diese Medikamente auch bei Gesunden die Hirnleistung über eine gewisse Zeit verbessern.
Amphetamine: Speed und Ecstasy sind die illegalen Varianten dieser euphorisierenden Gruppe von Medikamenten. Die Präparate haben oft erhebliche Nebenwirkungen.
Modafinil: Hilft gegen das Schichtarbeiter-Syndrom, aber auch gegen Jetlag. Und macht sofort ‚fit‘.

Im Moment ungeklärt sind allerdings die Langzeitwirkungen chronischer oder sporadischer Einnahme von Neuro-Enhancern. Vielleicht sollte man deshalb noch ein wenig Vorsicht walten lassen, bevor man zum Medikamentenschrank greift. Und erst einmal die Ergebnisse der Langzeitstudien aus den USA abwarten – dort ist der Konsum leistungssteigernder Präparate seit längerem sehr viel weiter verbreitet als hierzulande.

Weiter ungeklärt ist auch das Suchtpotential der Medikamente. Die Weitergabe der Präparate an Kinder und Jugendliche ohne medizinischen Rat ist deshalb höchst gefährlich und kann geahndet werden.

Für die große Mehrheit der Menschen, die ihre geistige Leistungsfähigkeit steigern, aber auf Medikamente verzichten wollen, bieten sich natürlich die klassischen Methoden an: Autogenes Training, Denksport, Meditation, Bewegung und Coaching können dieselben Wirkungen haben. Allerdings ohne die gefürchteten Nebenwirkungen und vor allem langfristig leistungssteigernd. Und kurzfristig kann man ruhig einmal zu Kaffee oder Schokolade greifen.

gepostet i.A. von Dr. Stephan Lermer
Quelle: Gehirn und Geist, 3.1.2011

Gute Freunde…

…werden beim Gehirnscan sichtbar. Emotionale Nähe zu Personen regt offenbar bestimmte Hirnregionen an. Das haben Forscher der Harvard-Universität herausgefunden.

Fenna Krienen und ihre Kollegen untersuchten fast 100 Versuchsteilnehmer mit Hilfe von funktioneller Magnetresonanztomografie. Die Teilnehmer sollten dabei in einem Spiel Vorhersagen über das Verhalten von zwei Personen machen: Einem real existierenden Freund und einem imaginären Fremden, der wichtige persönliche Merkmale mit dem Teilnehmer teilte. Das Hauptaugenmerk der Forscher lag dabei auf einer bestimmten Hirnregion, dem medialen präfrontalen Kortex, der für persönlich relevante Informationen zuständig ist.

Ursprünglich vermuteten die Forscher, dass der mediale präfrontale Kortex der Versuchsteilnehmer immer dann besonders aktiv werden sollte, wenn die Person im Spiel dem Teilnehmer ähnlich sei. Es zeigte sich allerdings, dass die Hirnregion dann aktiver war, wenn ein real existierender Freund mitspielte – unabhängig davon, ob der Freund dem Versuchsteilnehmer ähnlich oder unähnlich war.

Laut Krienen ist die emotionale Nähe zu Personen entscheidend dafür, wie aktiv das Hirnzentrum für persönlich relevante Informationen ist. Können wir also bald mit Hirnscans herausfinden, wer mit wem wirklich befreundet ist?


gepostet i.A. von Dr. Stephan Lermer
Quelle: dapd

Woraus besteht eigentlich der „Heimvorteil“?

Ausnahmen bestätigen die Regel. Was die „Bafana-bafana“ aus Südafrika nicht geschafft hat, können sich Deutschland, Uruguay, Frankreich und viele andere auf die Fahnen schreiben: „Erfolg bei der Heim-WM!“ Und wenn die Bundesliga wieder startet, wird es auch in der nächsten Saison – wie in jeder bisherigen – mehr Heimsiege und weniger Auswärtssiege geben. Das kann doch kein Zufall sein…

Was ist eigentlich der berühmte „Heimvorteil“? Warum sind wir auf eigenem Terrain – auf dem heimischen Platz, im eigenen Büro, im eigenen Haushalt – besser als auswärts?

Forscher der Universität von Wisconsin drangen nun tief in die Geheimnisse des Heimvorteils ein. Sie brachten männliche Mäuse dazu, einer ihrer Lieblingsbeschäftigungen nachzugehen: Kämpfe mit anderen Mausmännchen. Dabei zeigte sich, dass die Wahrscheinlichkeit zu gewinnen umso größer wurde, je mehr die Mäuse auf ihrem eigenen Terrain siegten.

Die Forscher stellten fest, dass sich in Folge der Siege die Gehirne der Mäuse veränderten: Der Erfolg an sich veränderte Anzahl und Dichte von Rezeptoren für Androgene – Sexualhormone, die Aggressivität und Konzentration erhöhen- in einer bestimmten Hirnregion, der Stria Terminalis.

Siegten die Mäuse auf heimischem Boden, kam allerdings noch ein interessanter Effekt hinzu: Die Rezeptorenveränderung wurde in mehreren Hirnregionen beobachtet. Vor allem in Zentren, die für Belohnung und Motivation zuständig sind. Heimsiege wirken sich daher vermutlich direkt und positiv motivierend auf den Erfolg bei nachfolgenden Spielen, Revierkämpfen, Verhandlungen und Ähnlichem aus.

Bei Fußballspielern zeigte sich übrigens ein ähnlicher Befund: Speichelproben ergaben, dass ein erhöhter Testosteronspiegel, wie er vor allem während Heimspielen auftritt, den Erfolg vorhersagt. Die Forscher nehmen an, dass der Anstieg des Testosterons vor allem Folge der Fangesänge auf den Rängen ist. Der berühmte „12. Mann“ – ein Hormon?

gepostet i.A. von Dr. Stephan Lermer
Quelle: Fuxjager, M. (2010). PNAS, Online Vorabveröffentlichung, doi: 10.1073/pnas.1001394107

Warum kurzfristiger Stress positiv ist

Chronischer Stress Tag für Tag kann sowohl physische, als auch mentale Folgen haben. Er führt zu negativen Lerneffekten und kann Auswirkungen auf unsere emotionale Befindlichkeit haben. Kurzfristiger Stress hingegen – ein einmaliges Stressereignis – kann ebenso kurzfristig zu einem Anstieg in der Gedächtnis- und Lernleistung führen! Dies bestätigen jetzt auch neurophysiologische Befunde:

Forscher der University of Buffalo haben jetzt herausgefunden, auf welchem Wege akuter Stress bei Nagetieren die Lern- und Gedächtnisleistung verbessert. Neurophysiologisch vermittelt werden die positiven Effekte von kleinen stressauslösenden Ereignissen über das Stresshormon Corticosteron – beim Menschen Cortisol.

Zusätzlich zeigte die Studie, dass akuter Stress die Übertragung des Neurotransmitters Glutamat steigert und somit das Arbeitsgedächtnis verbessert!
Stress habe beides, einen schützenden und einen schädlichen Effekt auf den Körper, so die Physiologin und Biophysikerin Zhen Yan, Mitautorin der Studie.

Für die Studie trainierten die Forscher Ratten so lange in einem Labyrinth, bis diese den Irrgarten in den meisten Durchgängen erfolgreich durchqueren konnten. Danach wurden die Nagetiere in zwei Gruppen aufgeteilt. Die eine Gruppe musste nun vor einem erneuten Marsch durch das Labyrinth 20 Minuten schwimmen, was die kleinen Tierchen gewöhnlich als stressig empfinden.

Die Ergebnisse zeigten: Die gestressten Ratten in der „Schwimm-Bedingung“ machten deutlich weniger Fehler beim Durchqueren des Labyrinths, und dies sogar noch Stunden nach dem Stessereignis!

Es zeigte sich auch, dass der kurzfristige Stress bei den Tieren nicht zu Depressionen oder anderen Angstreaktionen führte.

„Zusätzlich haben wir herausgefunden,“ so Yan, „dass chronischer Stress die Übertragung von Glutamat bei männlichen Ratten unterdrückt – was im genauen Gegensatz zur positiven Wirkung von akutem Stress steht. Nebenbei bemerkten wir auch, dass die weiblichen Ratten dank ihrer Östrogen-Rezeptoren bei chronischem Stress belastbarer waren.“

Für kleine Nager wie für Menschen gilt also: Dauerstress vermeiden, denn er belastet die Gesundheit!
Aber: Ärgern Sie sich nicht mehr über vereinzelte stressige Tage, denn diese sind sogar förderlich für Ihre Leistung!

gepostet i.A. von Dr. Stephan Lermer

Quelle: www.buffalo.edu/news/10272

Psychologische Begriffe: „Spiegelneuronen“

Warum sind wir Menschen so speziell?

Ungleich jeder anderen Art auf diesem Planeten können wir sprechen, Werkzeuge herstellen, abstrakte Ideen zeichnen und formulieren und vor allem: Scheinbar die Gedanken anderer Menschen und Tiere lesen. Und so deren Verhalten vorhersagen.

„Theory of Mind“ – „Mentalisierung“ nennen Psychologen unsere Fähigkeit, die Gedanken anderer zu erraten, indem wir deren Verhalten beobachten. Ein Beispiel: Susi greift in eine leere Keksdose. Was denkt Susi wohl? Wir nehmen an, dass Susi ein Keks essen will. Und wir nehmen an, dass Susi glaubt, Kekse in der Dose zu finden. Das ist die eigentliche „Theory of Mind“-Leistung: Zu erkennen, was Susi denkt. Nur Primaten und einige Vogelarten sind überhaupt dazu fähig.

Der Mensch wiederum ist das einzige Lebewesen, das seine Annahmen über die Gedanken anderer auch noch an Dritte kommunizieren kann.

Eine der interessantesten Fragen in diesem Zusammenhang ist: Wie funktioniert das ‚Gedankenlesen‘ eigentlich? Und in diesem Zusammenhang: Warum können wir nicht nur Absichten erraten, sondern auch mitfühlen, mitleiden und andere imitieren?

Wie bei vielen großen Entdeckungen, brachte ein Zufall die Hirnforschung auf die Spuren der Theory of Mind: Anfang der 90er Jahre gaben italienische Forscher einem Affen eine Erdnuss. Daraufhin begannen Nervenzellen im Gehirn des Affen zu „feuern“, die für Bewegung zuständig waren, obwohl der Affe nicht einmal einen Finger gerührt hatte. Die Forscher waren fasziniert und wiederholten das ‚Experiment‘.

Und es wurde noch besser: Sie bemerkten, dass dieselben für zielgerichtete Bewegungen zuständigen Nervenzellen aktiv wurden, wenn der Affe eine Erdnuss an andere verteilte, als auch dann, wenn er selbst die Bewegung nur beobachtete! Diese Nervenzellen nannten die Forscher „Spiegelneurone“.

Im menschlichen Gehirn findet man sie in vielen Regionen, besonders aber in den für bewusste Bewegungen und Handlungsplanung zuständigen Gebieten (‚Prämototischer Kortex‘ und ‚inferiorer parietaler Kortex‘).

Dass der Affe sich nicht bewegte, obwohl bewegungsrelevante Neuronen aktiv waren, lag an einem vergleichsweise simplen ‚Hemmmechanismus‘ im Gehirn. Er wird automatisch aktiv, wenn wir eine Bewegung nur sehen und nicht ausführen wollen. Dass dieser Mechanismus nicht immer vollständig funktioniert, können Sie selbst in einem kleinen Experiment testen: Geben Sie einer befreundeten Person in einer Gruppe von Menschen ein Glas mit ‚Wasser‘, in das Sie den Saft einer ganzen Zitrone gepresst haben. Teilen Sie das den anderen Personen vorher mit und Sie werden beobachten, dass sich ihre Gesichter verziehen, sobald Ihr ‚Opfer‘ das Glas an den Mund setzt – ganz so, als würden sie die Zitrone selbst schmecken.

Das Ergebnis der Beobachtung mag zunächst nicht sehr spannend klingen, aber die theoretischen und praktischen Auswirkungen waren gewaltig: Endlich hatte man eine physiologische Erklärung dafür gefunden, wie das Lernen komplexer Abläufe funktioniert: Sprache, Sport oder bestimmte Rituale müssen wir uns zunächst von anderen abschauen oder hören, bevor wir eine Vorstellung davon entwickeln und bevor wir sie selbst ausführen können. Die Grundlage für all das liefern uns die Spiegelneurone.

In diesem kleinen Video (Anklicken führt Sie zu Youtube) erfahren Sie weitere Interessante Informationen über Spiegelneurone:

Wie wichtig diese Nervenzellen für uns sind, zeigt sich dann, wenn wir psychische Krankheiten betrachten, bei denen ihre Funktion eingeschränkt ist:

Autisten fehlt oft Empathie, Mitgefühl und die Fähigkeit, andere imitieren zu können. Wir sagen: sie leben in ihrer ‚eigenen Welt‘. Vieles spricht dafür, dass die Signalübertragung ihrer Spiegelneuronen nicht adäquat gesteuert wird.

Bei Schizophrenie, Alzheimer und anderen gravierenden organisch bedingten Krankheiten des Gehirns beobachtet man oft, dass die Betroffenen im Gespräch Gestik und Mimik ihrer Gesprächspartner fast zwangsweise imitieren. Die Patienten können auch nicht anders, denn bei ihnen ist der Hemmmechanismus außer Kraft gesetzt, der bei gesunden Menschen bewirkt, dass die Aktivität der Spiegelneuronen unterdrückt wird.

Von medizinischer und psychologischer Seite wird deshalb viel Engagement in die Forschung mit Spiegelneuronen gesetzt. Anthropologen und Sprachwissenschaftler versuchen aus neuen Erkenntnissen über diese gehemnisvollen Nervenzellen zu entschlüsseln: Wie die menschliche Evolution abgelaufen ist, wie Lernen und Imitation funktioniert – und was uns Menschen so besonders macht.

gepostet i.A. von Dr. Stephan Lermer

Quelle: Rizzolatti, G. (2006). Mirrors in the mind. Scientific American, 295 (5), pp. 30-37

Kommt es auf die Größe an?

Dass manche Menschen intelligenter sind als andere, liegt auf der Hand und ist nicht zu bestreiten. Doch woran liegt das?

Hierauf versucht der Hirnforscher Eduardo Mercado der University of Buffalo eine Antwort zu finden. In seinem kürzlich erschienenen Artikel in der Zeitschrift Current Directions in Psychological Science, beschreibt er, dass bestimmte Aspekte der Gehirnstruktur und der Gehirnfunktion bestimmen, wie leicht wir neue Dinge lernen und wie die Lernkapazität zu individuellen Unterschieden in der Intelligenz führt.

Studien, die verschiedene Spezies untersuchten, haben gezeigt, dass ein größerer Kortex (Großhirnrinde) im Durchschnitt eine größere intellektuelle Kapazität voraussagt.

Die Herkunft dieser Korrelation ist unklar, aber Mercado glaubt, dass ein „größerer Kortex mehr Platz zur Verfügung stellt, innerhalb dessen dann eine größere Quantität und Vielfalt der Verteilung kortikaler Module möglich ist.“ Mit anderen Worten: Für das intellektuelle Potenzial ist weder die absolute noch die relative Größe des Kortexes verantwortlich, sondern die Anzahl der verfügbaren kortikalen Module. Diese Merkmale kortikaler Organisation und Funktion bestimmen, wie effektiv unser Gehirn Ereignisse unterscheidet.

Diese Fähigkeit, Ereignisse zu differenzieren ist möglicherweise das, was uns befähigt kognitive Fähigkeiten zu erlernen.

Eine wichtige Implikation der erforschten Idee: Erfahrung kann genauso wichtig sein wie genetische Faktoren im Bezug auf die intellektuelle Kapazität. Insbesondere strukturelle Veränderungen kortikaler Module durch Entwicklung und Lernen können zu individuellen Unterschieden in der Intelligenz führen. Indem sich die Netzwerke der Neuronen über die Zeit entwickeln, erhöht sich auch ihre Vielfalt, was in einem nächsten Schritt einen Anstieg der kognitiven Plastizität zeitigt.

Diese Ergebnisse sind zum einen wichtig für die Effizienz von Lerntechniken. Und sie können zum anderen zu potenziellen, neuen Methoden in der Rehabilitation von Patienten mit Gehirnschäden beitragen. Zusätzlich kann das Verständnis der Funktion kortikaler Module helfen, intelligenzfördernde Verfahren zu entwickeln. Jedoch warnt Mercado: „Neue Technologien, um die kognitive Plastizität zu erhöhen, haben ethnische Implikationen, die weit über die des Doping im Sport hinaus gehen.“ Er folgert: „Der Satz ‚changing your mind‚ würde schnell eine ganz neue Bedeutung erhalten.“

Zusammengefasst kann man also sagen: Es kommt nicht auf die Größe, sondern auf die Organisation an!

gepostet i.A. von Dr. Stephan Lermer

Quelle: Mercado III, E. (2009): Cognitive Plasticity and Cortical Modules. Current Directions in Psychological Science, 18/3: pp. 153-158