16. Mai 2022 – Unsere Fähigkeit, neue Dinge zu lernen und unseren Ansatz basierend auf Misserfolg und Erfolg anzupassen, kann einer Multitasking-Gruppe von Neuronen oder Botenzellen in unserem Gehirn zugeschrieben werden, legen die Ergebnisse einer Reihe neuer Labortests nahe.
Die Studienergebnisse, veröffentlicht in der Zeitschrift Wissenschaft, bieten neue Einblicke, wie unser Gehirn es schafft, zu verfolgen und anzupassen, wie wir in einer Vielzahl von Situationen funktionieren, egal ob es darum geht, neue Dinge auszuprobieren oder daran zu arbeiten, Fähigkeiten zu verbessern, die nicht ganz auf der Höhe der Zeit sind.
„Ein Teil der Magie des menschlichen Gehirns besteht darin, dass es so flexibel ist“, sagt der leitende Studienautor Ueli Rütishauser, PhD, Professor und Direktor des Center for Neural Science and Medicine am Cedars-Sinai Medical Center in Los Angeles. „Wir haben unsere Studie konzipiert, um zu entschlüsseln, wie das Gehirn gleichzeitig generalisieren und spezialisieren kann, was beides entscheidend ist, um uns dabei zu helfen, ein Ziel zu verfolgen.“
Um dies zu untersuchen, untersuchten Wissenschaftler die Gehirnaktivität von 34 Erwachsenen mit Epilepsie, denen zuvor Elektroden in ihr Gehirn implantiert worden waren, um die Ursachen ihrer Anfälle zu lokalisieren. Diese Elektroden befanden sich in einer Region des Gehirns, die als medialer frontaler Kortex hinter der Stirn bekannt ist und eine Schlüsselrolle bei der Verfolgung der Leistung und der Verwaltung mentaler Fähigkeiten spielt.
Alle Personen in der Studie hatten zwei gemeinsame kognitive Tests. Eine, bekannt als Stroop-Aufgabe, fordert die Leute auf, ein geschriebenes Wort für eine Farbe – wie Gelb – zu lesen, das in einer anderen Farbtinte gedruckt ist – wie Lila – und die Tintenfarbe laut auszusprechen. Die andere, bekannt als Multi-Source Interference Task, fordert die Leute auf, eine Reihe von drei Zahlen zu sehen – wie 3, 2 und 2 – und dann eine Taste zu drücken, die der Zahl zugeordnet ist, die nur einmal erscheint.
Bei der ersten Aufgabe müssen die Menschen den Konflikt in ihrem Gehirn zwischen dem Wort, das sie lesen, und der Farbe, die sie sehen, lösen, um die richtige Antwort zu erhalten. Bei der zweiten Aufgabe müssen die Menschen den Impuls überwinden, eine Taste für die Nummer zu drücken, die sie am häufigsten sehen, um die richtige Antwort zu erhalten.
Während die Menschen diese komplexen Aufgaben erledigten, zeigten Elektroden in ihren Gehirnen zwei Arten von Neuronen bei der Arbeit: Zellen, die als Reaktion auf Fehler gezündet wurden, und Zellen, die gezündet wurden, nachdem sie schwierige Aufgaben erledigt hatten.
„Als wir die Aktivität von Neuronen in diesem Hirnareal beobachteten, überraschte uns, dass die meisten von ihnen erst aktiv werden, nachdem eine Entscheidung oder eine Handlung abgeschlossen wurde“, sagt Rutishauser. „Dies deutet darauf hin, dass diese Gehirnregion eher eine Rolle bei der Bewertung von Entscheidungen im Nachhinein spielt, als sie zu treffen.“
Wissenschaftler fanden auch heraus, dass Neuronen, die zwei Arten der Leistungsverfolgung durchführen – allgemeines Feedback, das anzeigt, dass etwas schief gelaufen ist, und spezifisches Feedback, das uns genau sagt, was passiert ist – beide im medialen Frontalkortex zusammenarbeiten.
„Früher dachten wir, dass es Teile des Gehirns gibt, die nur der domänenübergreifenden Leistungsüberwachung und andere nur der domänenspezifischen dienen“, sagt Rutishauser. “Unsere Studie zeigt jetzt, dass dem nicht so ist.”
Ein besseres Verständnis dafür, wie Neuronen in dieser Region des Gehirns auf Feedback reagieren und aus Fehlern und Erfolgen lernen, könnte eines Tages helfen, psychische Erkrankungen zu behandeln, die eine abnormale Leistungsverfolgung beinhalten, wie Zwangsstörungen oder Schizophrenie, sagt Rutishauser.