Schnelle Anpassung des Gehirns an neue Belohnungserfahrungen

STANFORD / LONDON (IT BOLTWISE) – Eine neue Studie zeigt, dass das Gehirn sich schnell neu verdrahtet, um belohnende Erfahrungen wie Nahrung zu kartieren, selbst wenn sich der Standort dieser Belohnungen ändert.

In einer bemerkenswerten Studie haben Forscher der Stanford University herausgefunden, dass das Gehirn von Mäusen in der Lage ist, sich nahezu sofort an neue Belohnungsorte anzupassen. Diese Entdeckung könnte weitreichende Implikationen für das Verständnis von Demenz und Sucht haben. Die Forscher nutzten virtuelle Realität und Echtzeit-Gehirnbildgebung, um zu beobachten, wie Mäuse flexible ‘Belohnungskarten’ im Hippocampus bildeten, die sich innerhalb von Sekunden an neue Belohnungsorte anpassten.

Die Untersuchung zeigte, dass Mäuse stabile räumliche Karten und flexible Belohnungskarten im Hippocampus bilden. Diese Belohnungskarten aktualisieren sich fast augenblicklich, wenn sich der Standort einer Belohnung ändert. Dies könnte erklären, warum Menschen mit Demenz oft Schwierigkeiten haben, sich an die Reihenfolge von Ereignissen zu erinnern, da möglicherweise eine Entkopplung zwischen der Belohnungskarte und der räumlichen Karte vorliegt.

Die Forscher verwendeten eine innovative Methode, bei der ein Teil des Schädels der Mäuse durch ein transparentes Fenster ersetzt wurde, um die neuronale Aktivität in Echtzeit zu beobachten. Die Mäuse bewegten sich in einer virtuellen Umgebung, die wie ein IMAX-Theater gestaltet war, und erhielten Belohnungen in Form von Zuckerwasser, wenn sie bestimmte Orte erreichten. Die neuronale Aktivität passte sich schnell an, wenn der Belohnungsort verschoben wurde.

Interessanterweise zeigte die Studie, dass die Neuronen, die die räumliche Karte bilden, manchmal auch an der Belohnungskarte beteiligt sind und umgekehrt. Dies deutet darauf hin, dass das Gehirn eine bemerkenswerte Flexibilität besitzt, um sich an neue Umgebungen und Belohnungen anzupassen. Diese Erkenntnisse könnten helfen, Therapien zu entwickeln, die die Verbindung zwischen räumlichen Informationen und Belohnungen schwächen, um Menschen mit Sucht zu unterstützen.

Die Forscher sind auch daran interessiert, zu verstehen, wie Belohnungskarten Tiere in ihrer natürlichen Umgebung leiten. Die Frage, ob auch andere angenehme Erfahrungen, wie soziale Interaktionen, auf ähnliche Weise kartiert werden, bleibt offen. Die Technologie ist nun auf einem Stand, der es ermöglicht, komplexere Verhaltensweisen zu untersuchen, was zukünftige Forschungen in diesem Bereich verspricht.

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