Der neuronale Mechanismus der Motivation

Fast alles, was Menschen in ihrem täglichen Leben tun, ist zielgerichtet, wobei das Gehirn einen Motivationszustand aufrechterhalten kann, um Handlungen zu lenken, mit denen gewünschte Ergebnisse erzielt werden können. Diese Fähigkeit, das Verhalten auf der Grundlage von Vorhersagen anzupassen, ist für Menschen von grundlegender Bedeutung, doch manchmal sind diese Prozesse beeinträchtigt, etwa bei Sucht, Depression, Zwangsstörungen oder Parkinson. Mithilfe der Kalziumbildgebung im Tiefenhirn, Elektrophysiologie und Optogenetik beobachteten Courtin et al. (2022) bei Mäusen, wie zum Zeitpunkt einer zielgerichteten Handlung die Hauptneuronen der basolateralen Amygdala Informationen über die Identität des angestrebten Ergebnisses, den Wert des angestrebten Ergebnisses und die Kontingenz zwischen Handlung und Ergebnis integrieren und kodieren. Man trainierte die Tiere, dass sie beim Betätigen eines Hebels einen Tropfen Saccharose und beim Betätigen eines anderen Hebels einen Tropfen Milch erhielten. Sobald die Tiere diese Aufgaben beherrschten, passte man den Versuch an und gab den Mäusen die Belohnung, ohne sie den Hebel drücken zu lassen, oder man ließ diese den Hebel ohne Belohnung drücken, oder man erlaubte den Mäusen, sich mit einer der Belohnungen vollzustopfen.

Zum Zeitpunkt des Konsums repräsentiert das Feuern der Neuronen der basolateralen Amygdala die Identität und den Wert des aktuellen Ergebnisses. Zusammengenommen integrieren handlungs- und konsumassoziierte Aktivitäten verhaltensrelevante Informationen zu verschiedenen Zeitpunkten entlang zielgerichteter Handlungs-Konsum-Sequenzen. Diese Ergebnisse zeigen, dass nicht nur die Art der Belohnung, ihre Grösse und die Wahrscheinlichkeit, dass sie eintritt, in der Amygdala repräsentiert sind, sondern auch ihr Wert, ein flexibler Parameter, der von vielen Faktoren abhängt, etwa davon, wie hungrig die Maus ist. Die Amygdala leitet all diese Informationen an andere Hirnregionen weiter, die sie dann nutzen, um entsprechende Entscheidungen zu treffen und das Verhalten an die möglichen Belohnungen anzupassen. Allein durch die Betrachtung der Amygdala war man slo in der Lage, ein detailliertes Bild von der Belohnung zu erhalten, die die Maus erwartete, bzw. was sie tun musste, um sie zu bekommen. Die Amygdala macht offenbar Vorhersagen und passt diese Vorhersagen entsprechend den Veränderungen an. Es gab dabei keine andere Gehirnstruktur, die so präzise vorhersagen konnte, was passieren wird. Man vermutet daher, dass dieselben neuronalen Mechanismen in der Amygdala auch dem menschlichen Verhalten zugrunde liegen.

Literatur

Courtin, J., Bitterman, Y., Müller, S., Hinz, J., Hagihara, K. M., Müller, C. & Lüthi ,A. (2022). A neuronal mechanism for motivational control of behavior. Science, 375, doi:10.1126/science.abg7277.


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