Neue Erkenntnisse zur Gewohnheitsbildung im Gehirn

LONDON / MÜNCHEN (IT BOLTWISE) – Neurowissenschaftler haben kürzlich zwei separate dopaminbasierte Lernsysteme im Gehirn identifiziert, die erklären, wie Gewohnheiten entstehen und warum sie schwer zu durchbrechen sind.

Die Entdeckung zweier dopaminbasierter Lernsysteme im Gehirn hat das Verständnis darüber, wie Gewohnheiten gebildet werden, revolutioniert. Diese Systeme, bekannt als Belohnungsvorhersagefehler (RPE) und Handlungsvorhersagefehler (APE), spielen eine entscheidende Rolle bei der Verstärkung von Verhaltensweisen, die häufig wiederholt werden. Während RPE uns hilft, aus Ergebnissen zu lernen, stärkt APE die Handlungen, die wir oft ausführen, und ermöglicht so effizienteres Multitasking, indem kognitive Ressourcen freigesetzt werden.

Eine Studie, die im renommierten Fachjournal Nature veröffentlicht wurde, zeigt, dass Schäden am Schwanz des Striatums, wo APE kodiert wird, Mäuse daran hindern, Gewohnheiten zu bilden. Dies unterstreicht die wesentliche Rolle dieser Gehirnregion im Gewohnheitslernen. Diese Erkenntnisse könnten auch klinisches Potenzial haben, insbesondere bei der Entwicklung von Behandlungen für Sucht und Parkinson, indem sie das APE-System gezielt ansprechen.

Die Forscher des Sainsbury Wellcome Centre an der UCL haben erstmals ein zweites Lernsystem identifiziert, das erklären könnte, wie Gewohnheiten entstehen. Diese Entdeckung bietet eine wissenschaftliche Grundlage für neue Strategien zur Bekämpfung von Bedingungen, die mit gewohnheitsmäßigem Lernen zusammenhängen, wie Süchte und Zwänge.

Die Untersuchung zeigte, dass Dopaminsignale im Gehirn nicht nur Belohnungsvorhersagefehler signalisieren, sondern auch Handlungsvorhersagefehler, die aktualisieren, wie oft eine Handlung ausgeführt wird. Diese beiden Lehrsignale bieten Tieren zwei verschiedene Möglichkeiten, eine Wahl zu treffen: entweder die wertvollste Option oder die häufigste Option zu wählen.

Ein anschauliches Beispiel ist der Besuch eines Sandwichladens. Beim ersten Besuch könnte man sich Zeit nehmen, ein Sandwich auszuwählen, aber bei wiederholten Besuchen wählt man automatisch das bevorzugte Sandwich. Es wird angenommen, dass das APE-Dopaminsignal im Gehirn diese Standardpolitik speichert.

Diese neu entdeckte Lernmethode bietet eine einfachere Möglichkeit, Informationen zu speichern, als direkt den Wert verschiedener Optionen zu vergleichen. Dies könnte das Gehirn entlasten und Multitasking erleichtern. Zum Beispiel kann man, nachdem man das Autofahren gelernt hat, während der Fahrt auch Gespräche führen.

Die Forschung hat auch potenzielle Implikationen für Parkinson, eine Krankheit, die durch den Tod von Dopaminneuronen im Mittelhirn verursacht wird. Die Art von Zellen, die sterben, sind bewegungsbezogene Dopaminneuronen, die möglicherweise für die Kodierung von APE verantwortlich sind. Dies könnte erklären, warum Menschen mit Parkinson Schwierigkeiten bei gewohnheitsmäßigen Bewegungen wie Gehen haben, aber nicht bei flexibleren Bewegungen wie Eislaufen.

Die Forscher testen derzeit, ob APE wirklich für Gewohnheiten notwendig ist und untersuchen, was genau in jedem System gelernt wird und wie die beiden zusammenarbeiten. Diese Forschung wurde durch verschiedene Stipendien und Förderungen unterstützt, darunter ein EMBO Long-Term Fellowship und ein European Research Council Grant.

Unseren KI-Morning-Newsletter «Der KI News Espresso» mit den besten KI-News des letzten Tages gratis per eMail - ohne Werbung: Hier kostenlos eintragen!