Das Gehirn pausiert vor dem Handeln – auch ohne eine Schlüsselregion
Droht Gefahr, entscheidet sich das Gehirn oft für Stillhalten statt Handeln. Doch welche Hirnregion trifft diese Wahl? Überraschenderweise scheint einer der prominentesten Kandidaten weniger entscheidend zu sein als bisher angenommen.
Der mediale präfrontale Kortex (mPFC) ist eine Hirnregion knapp hinter der Stirn. Er wird seit Langem mit komplexer Entscheidungsfindung, Impulskontrolle und der Anpassung von Verhalten in gefährlichen Situationen in Verbindung gebracht. Viele Forschende gehen davon aus, dass er die Wahl zwischen Handeln und Zurückhalten aktiv steuert.
Eine neue Studie in eLife stellt diese Annahme in Frage. Die Forschenden nutzten Mäuse, die darauf trainiert worden waren, gefährliche Situationen zu vermeiden. Sie maßen die Hirnaktivität während die Tiere Entscheidungen trafen, und schalteten den mPFC mithilfe von Optogenetik vorübergehend aus – einer Methode, bei der Neuronen per Licht an- und abgeschaltet werden.
Aktivität ist nicht dasselbe wie Kontrolle
Der mPFC war während der Aufgaben aktiv. Ein Großteil dieser Aktivität überschnitt sich jedoch mit der Aktivität im visuellen Kortex, einer Region, die nicht als Entscheidungszentrum gilt. Die scheinbar aufgabenrelevanten Signale spiegelten zum Teil Bewegung und Signalwahrnehmung wider – keine echte Entscheidungskontrolle.
Noch aufschlussreicher: Als die Forschenden den mPFC abschalteten, veränderte sich das Vermeidungsverhalten der Mäuse kaum. Das Gehirn konnte die Aufgaben ohne diese Region bewältigen. Nur bei den komplexesten Aufgabenvarianten, bei denen die Mäuse zwischen Handeln und Zurückhalten wählen mussten, kodierten bestimmte Neuronen die Entscheidung. Doch selbst dann hatte das Abschalten des mPFC kaum Auswirkungen auf die Leistung.
Relevanz für Alterung und Demenz
Der Befund, dass neuronale Kodierung und kausale Kontrolle voneinander getrennt sein können, ist methodisch für die gesamte Neurowissenschaft bedeutsam. Aus der Perspektive der Langlebigkeitsforschung ist es bemerkenswert, dass der präfrontale Kortex zu den ersten Regionen gehört, die von Alterung und Demenz betroffen sind. Wenn dieser Bereich im Verhalten überwiegend eine registrierende statt eine steuernde Rolle spielt, hat das Konsequenzen dafür, wie altersbedingte Verhaltensveränderungen zu interpretieren sind.
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Mögliche Suchbegriffe:
- medial prefrontal cortex avoidance behaviour
- optogenetic inhibition behavioural control
- neural encoding versus causal control