Das Kleinhirn ist vor allem für die Regulierung von Bewegungen bekannt. Forscher der Universität Basel haben nun herausgefunden, dass das Kleinhirn auch eine wichtige Rolle bei der Erinnerung an emotionale Erlebnisse spielt. Die Studie erscheint in der Zeitschrift PNAS .
Bedeutung Ein verbessertes Gedächtnis für emotionale Reize ist überlebenswichtig, kann aber bei stark aversiven Erfahrungen auch zur Entstehung und Aufrechterhaltung angstbedingter Störungen beitragen. Diese groß angelegte Studie zur funktionellen Bildgebung des Gehirns identifiziert die Verbindungen zwischen Kleinhirn und Kleinhirn, die an dem Phänomen des überlegenen Gedächtnisses für emotional erregende visuelle Informationen beteiligt sind. Diese Ergebnisse erweitern das Wissen über die Rolle des Kleinhirns in komplexen kognitiven und emotionalen Prozessen und können für das Verständnis psychiatrischer Störungen mit abweichenden emotionalen Schaltkreisen wie posttraumatischer Belastungsstörung oder Autismus-Spektrum-Störung relevant sein. |
Zusammenfassung
Emotionale Informationen bleiben besser im Gedächtnis als neutrale Informationen. Zahlreiche Belege deuten darauf hin, dass die Amygdala und ihre Interaktionen mit anderen Gehirnregionen eine wichtige Rolle bei der gedächtnissteigernden Wirkung emotionaler Erregung spielen. Während festgestellt wurde, dass das Kleinhirn an der Angstkonditionierung beteiligt ist, ist seine Rolle bei der emotionalen Verstärkung des episodischen Gedächtnisses weniger klar. Um dieses Problem anzugehen, verwendeten wir bei 1418 gesunden Teilnehmern einen fMRT-Ansatz für das gesamte Gehirn. Zunächst identifizierten wir Cluster, die während der verbesserten Gedächtniskodierung negativer und positiver emotionaler Bilder signifikant aktiviert wurden.
Zusätzlich zu den bekannten Gehirnregionen, die mit dem emotionalen Gedächtnis zusammenhängen, haben wir eine Gruppe im Kleinhirn identifiziert. Anschließend verwendeten wir dynamische Kausalmodelle und identifizierten mehrere Kleinhirnverbindungen mit erhöhter Verbindungsstärke, die einem verbesserten emotionalen Gedächtnis entsprechen, darunter eine zu einem Cluster, der die Amygdala und den Hippocampus abdeckt, und bidirektionale Verbindungen zu einem Cluster, der den anterioren cingulären Kortex abdeckt. Die aktuellen Erkenntnisse deuten darauf hin, dass das Kleinhirn ein integraler Bestandteil eines Netzwerks ist, das an der emotionalen Verbesserung des episodischen Gedächtnisses beteiligt ist.
Abbildung : Das Kleinhirn (rote Aktivierung) kommuniziert mit verschiedenen Bereichen des Gehirns (grüne Aktivierungen), um die Speicherung emotionaler Informationen zu verbessern.
Kommentare
Sowohl positive als auch negative emotionale Erlebnisse werden besonders gut im Gedächtnis gespeichert. Dieses Phänomen ist für unser Überleben wichtig, da wir uns an gefährliche Situationen erinnern müssen, um sie in Zukunft zu vermeiden. Frühere Studien haben gezeigt, dass eine Gehirnstruktur namens Amygdala, die für die Verarbeitung von Emotionen wichtig ist, bei diesem Phänomen eine zentrale Rolle spielt. Emotionen aktivieren die Amygdala, was wiederum die Speicherung von Informationen in verschiedenen Bereichen des Gehirns erleichtert.
Die aktuelle Forschung unter der Leitung von Professor Dominique de Quervain und Professor Andreas Papassotiropoulos von der Universität Basel untersucht die Rolle des Kleinhirns bei der Speicherung emotionaler Erfahrungen. In einer groß angelegten Studie zeigten Forscher 1.418 Teilnehmern emotionale und neutrale Bilder und zeichneten die Gehirnaktivität der Probanden mittels Magnetresonanztomographie auf.
In einem späteren Gedächtnistest erinnerten sich die Teilnehmer deutlich besser an die positiven und negativen Bilder als an die neutralen Bilder. Eine verbesserte Speicherung emotionaler Bilder war mit einer Steigerung der Gehirnaktivität in Bereichen des Gehirns verbunden, von denen bereits bekannt war, dass sie eine Rolle spielen. Allerdings stellte das Team auch eine erhöhte Aktivität im Kleinhirn fest.
Das Kleinhirn in Kommunikation mit dem Gehirn.
Die Forscher konnten außerdem zeigen, dass das Kleinhirn während des Prozesses der verstärkten Speicherung emotionaler Bilder eine stärkere Kommunikation mit verschiedenen Bereichen des Gehirns zeigt. Es erhält Informationen vom Gyrus cinguli, einer Region des Gehirns, die für die Wahrnehmung und Bewertung von Gefühlen wichtig ist. Darüber hinaus sendet das Kleinhirn Signale an mehrere Gehirnregionen, darunter die Amygdala und den Hippocampus. Letzteres spielt eine zentrale Rolle bei der Speicherspeicherung.
„Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass das Kleinhirn ein integraler Bestandteil eines Netzwerks ist, das für die verbesserte Speicherung emotionaler Informationen verantwortlich ist“, sagt de Quervain. Obwohl eine verbesserte Erinnerung an emotionale Ereignisse ein entscheidender Überlebensmechanismus ist, hat sie auch Nachteile: Bei sehr negativen Erlebnissen kann sie zu wiederkehrenden Ängsten führen. Das bedeutet, dass die jetzt veröffentlichten Erkenntnisse möglicherweise auch für das Verständnis psychiatrischer Erkrankungen wie der posttraumatischen Belastungsstörung relevant sind.
Basler Forschung zu Emotionen und Gedächtnis
Die aktuelle Studie ist Teil eines groß angelegten Forschungsprojekts der Forschungsplattform für Molekulare und Kognitive Neurowissenschaften (MCN) der Universität Basel und der Universitätspsychiatrischen Kliniken (UPK) Basel. Ziel dieses Projekts ist es, ein besseres Verständnis emotionaler und kognitiver Prozesse zu erlangen und die Ergebnisse der Grundlagenforschung auf klinische Projekte zu übertragen.
