Wie das Gehirn unsere Gewohnheiten kontrolliert

Gewohnheiten sind Verhaltensweisen, die so tief in unserem Gehirn verankert sind, dass wir sie automatisch ausführen. Auf diese Weise können Sie jeden Tag dem gleichen Weg zur Arbeit folgen, ohne darüber nachzudenken, und Ihr Gehirn befreien, um über andere Dinge nachzudenken, z. B. was Sie zum Abendessen zubereiten möchten.
Die exekutive Kommandozentrale des Gehirns gibt jedoch die Kontrolle über gewohnheitsmäßiges Verhalten nicht vollständig auf. Eine neue Studie von MIT-Neurowissenschaftlern hat herausgefunden, dass eine kleine Region des präfrontalen Kortex des Gehirns, in der die meisten Gedanken und Planungen stattfinden, für die Moment-für-Moment-Kontrolle verantwortlich ist, welche Gewohnheiten zu einem bestimmten Zeitpunkt eingeschaltet werden.
„Wir haben immer gedacht — und ich tue es immer noch -, dass der Wert einer Gewohnheit darin besteht, dass man nicht darüber nachdenken muss. Es gibt Ihrem Gehirn die Freiheit, andere Dinge zu tun „, sagt Institutsprofessorin Ann Graybiel, Mitglied des McGovern Institute for Brain Research am MIT. „Es gibt jedoch nicht alles frei. Es gibt einen Teil Ihres Kortex, der immer noch dieser Kontrolle gewidmet ist.“
Die neue Studie bietet Hoffnung für diejenigen, die versuchen, schlechte Gewohnheiten aufzugeben, sagt Graybiel, leitender Autor der neuen Studie, die diese Woche in den Proceedings der National Academy of Sciences erscheint. Es zeigt, dass, obwohl Gewohnheiten tief verwurzelt sein können, die Planungszentren des Gehirns sie abschalten können. Es erhöht auch die Möglichkeit, in diese Gehirnregion einzugreifen, um Menschen zu behandeln, die an Störungen leiden, die übermäßig gewohnheitsmäßiges Verhalten beinhalten, wie Zwangsstörungen.
Hauptautor des Papiers ist Kyle Smith, ein McGovern Institute Research Scientist. Andere Autoren sind der jüngste MIT-Absolvent Arti Virkud und Karl Deisseroth, Professor für Psychiatrie und Verhaltenswissenschaften an der Stanford University.
Alte Gewohnheiten sterben schwer
Gewohnheiten sind oft so tief verwurzelt, dass wir sie weiterhin tun, obwohl wir nicht mehr davon profitieren. Das MIT-Team simulierte diese Situation experimentell mit Ratten, die darauf trainiert waren, ein T-förmiges Labyrinth zu führen. Als sich die Ratten dem Entscheidungspunkt näherten, hörten sie einen Ton, der angab, ob sie nach links oder rechts abbiegen sollten. Als sie sich richtig entschieden hatten, erhielten sie eine Belohnung — Schokoladenmilch (zum Abbiegen nach links) oder Zuckerwasser (zum Abbiegen nach rechts).
Um zu zeigen, dass das Verhalten gewohnheitsmäßig war, hörten die Forscher schließlich auf, den trainierten Ratten Belohnungen zu geben, und stellten fest, dass sie das Labyrinth korrekt weiterführten. Die Forscher gingen dann noch einen Schritt weiter und boten den Ratten Schokoladenmilch in ihren Käfigen an, mischten sie jedoch mit Lithiumchlorid, was zu leichter Übelkeit führte. Die Ratten liefen immer noch nach links, als sie dazu aufgefordert wurden, obwohl sie aufhörten, die Schokoladenmilch zu trinken.
Nachdem sie gezeigt hatten, dass die Gewohnheit vollständig verwurzelt war, wollten die Forscher sehen, ob sie sie brechen könnten, indem sie einen Teil des präfrontalen Kortex stören, der als infralimbischer (IL) Kortex bekannt ist. Obwohl die Nervenbahnen, die gewohnheitsmäßiges Verhalten kodieren, in tiefen Gehirnstrukturen zu liegen scheinen, die als Basalganglien bekannt sind, wurde gezeigt, dass die Großhirnrinde auch für die Entwicklung solcher Verhaltensweisen notwendig ist.
Mit Hilfe der Optogenetik, einer Technik, mit der Forscher bestimmte Zellen mit Licht hemmen können, schalteten die Forscher die Aktivität der Hirnrinde für einige Sekunden aus, als sich die Ratten dem Punkt im Labyrinth näherten, an dem sie sich entscheiden mussten, in welche Richtung sie sich wenden sollten.
Fast augenblicklich ließen die Ratten die Angewohnheit fallen, nach links zu rennen (die Seite mit der jetzt unangenehmen Belohnung). Dies deutet darauf hin, dass das Ausschalten des IL—Kortex die Gehirne der Ratten von einem „automatischen, reflexiven Modus in einen Modus schaltet, der kognitiver ist oder sich mit der Zielverarbeitung beschäftigt, wofür genau sie laufen“, sagt Smith.
Einmal von der Gewohnheit, nach links zu rennen, gebrochen, bildeten die Ratten bald eine neue Gewohnheit und rannten jedes Mal zur rechten Seite, selbst wenn sie aufgefordert wurden, nach links zu rennen. Die Forscher zeigten, dass sie diese neue Gewohnheit brechen konnten, indem sie den IL-Kortex erneut mit Licht hemmten. Zu ihrer Überraschung stellten sie fest, dass diese Ratten sofort ihre ursprüngliche Angewohnheit wiedererlangten, nach links zu rennen, wenn sie dazu aufgefordert wurden.
„Diese Gewohnheit wurde nie wirklich vergessen“, sagt Smith. „Es lauert dort irgendwo, und wir haben es entlarvt, indem wir das neue, das überschrieben wurde, ausgeschaltet haben.“
Online-Kontrolle
Die Ergebnisse legen nahe, dass der IL-Kortex dafür verantwortlich ist, von Moment zu Moment zu bestimmen, welches gewohnheitsmäßige Verhalten ausgedrückt wird. „Für uns ist es wirklich erstaunlich, dass die Gewohnheitsdarstellung immer noch völlig intakt und sofort abrufbar sein muss, und es gibt ein Online-Überwachungssystem, das das kontrolliert“, sagt Graybiel.
Die Studie wirft auch interessante Ideen auf, wie automatisches gewohnheitsmäßiges Verhalten wirklich ist, sagt Jane Taylor, Professorin für Psychiatrie und Psychologie an der Yale University. „Wir haben Gewohnheiten immer als unflexibel angesehen, aber dies deutet darauf hin, dass Sie in gewissem Sinne flexible Gewohnheiten haben können“, sagt Taylor, der nicht Teil des Forschungsteams war.
Es scheint auch, dass der IL-Kortex neue Gewohnheiten gegenüber alten bevorzugt, was mit früheren Studien übereinstimmt, die zeigen, dass Gewohnheiten, wenn sie gebrochen werden, nicht vergessen, sondern durch neue ersetzt werden.
Obwohl es zu invasiv wäre, optogenetische Interventionen zu verwenden, um Gewohnheiten beim Menschen zu brechen, sagt Graybiel, dass es möglich ist, dass sich die Technologie so weit entwickelt, dass sie eine praktikable Option zur Behandlung von Störungen mit übermäßig repetitivem oder süchtig machendem Verhalten sein könnte.
In Folgestudien versuchen die Forscher genau zu bestimmen, wann der IL-Kortex während eines Labyrinthlaufs die geeignete Gewohnheit auswählt. Sie planen auch, verschiedene Zelltypen innerhalb der Großhirnrinde spezifisch zu hemmen, um zu sehen, welche am stärksten an der Gewohnheitskontrolle beteiligt sind.
Die Forschung wurde von den National Institutes of Health, dem Stanley H. und Sheila G. Sydney Fund, R. Pourian und Julia Madadi, der Defense Advanced Research Projects Agency und der Gatsby Foundation finanziert.

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