Rückkopplung der Gehirnaktivität kann die Motivation verbessern

Eine neue Studie nutzt die funktionelle magnetische Bildgebungstechnologie, um festzustellen, ob Neurofeedback verwendet werden kann, um Gehirnzentren selbst zu aktivieren, die unsere Motivation verbessern.

Konzeptionell sind alle unsere Handlungen und Verhaltensweisen von Motivation getrieben. Grundsätzlich ist tägliche Motivation notwendig, um jeden Tag aus dem Bett zu kommen, sich anzuziehen und zur Arbeit oder zur Schule zu gehen.

In der Studie untersuchten Forscher der Duke University, ob wir lernen könnten, die Motivationszentren unseres Gehirns zu kontrollieren, die den Willen antreiben. Und wenn diese verbesserte interne Motivation uns zu einem gesünderen und produktiveren Leben führen würde.

Zu diesem Zweck verwendeten die Wissenschaftler eine neue Strategie zur Bildgebung des Gehirns als ersten Schritt, um zu verstehen, wie bestimmte neuronale Schaltkreise mithilfe von Gedanken und Bildern manipuliert werden können.

Die Technik ist Teil eines größeren Ansatzes namens „Neurofeedback“, der den Teilnehmern ein dynamisches Auslesen der Gehirnaktivität ermöglicht, in diesem Fall aus einem für die Motivation kritischen Gehirnbereich.

"Diese Methoden zeigen einen direkten Weg zur Manipulation von Hirnnetzwerken, die zentral an einer gesunden Gehirnfunktion und einem täglichen Verhalten beteiligt sind", sagte die leitende Forscherin der Studie, R. Alison Adcock.

Die Studienergebnisse sind in der Zeitschrift beschrieben Neuron.

Neurofeedback ist eine spezielle Form des Biofeedbacks, eine Technik, mit der Menschen Aspekte ihrer eigenen Physiologie wie Herzfrequenz und Hauttemperatur überwachen können. Es kann helfen, Strategien zu entwickeln, um Angstzustände und Stress zu überwinden oder mit anderen Erkrankungen umzugehen.

Die vorherige Verwendung von Neurofeedback stützte sich auf Elektroenzephalographie oder EEG, bei denen Muster der elektrischen Aktivität nichtinvasiv durch an der Kopfhaut befestigte Elektroden überwacht werden. Diese Maßnahmen liefern jedoch nur grobe Schätzungen darüber, wo Aktivität im Gehirn auftritt.

Im Gegensatz dazu verwendete die neue Studie die funktionelle Magnetresonanztomographie (fMRT), die Änderungen des Blutsauerstoffgehalts misst und präzisere Messungen der Gehirnaktivität ermöglicht.

Es war in Arbeit, festzustellen, wo Gehirnaktivität stattfindet, und dann zu lernen, die Gehirnaktivität zu steuern.

Adcocks Team hat in den letzten acht Jahren untersucht, wie man Gedanken und Verhalten verwendet, um die Gehirnfunktion zu optimieren. In dieser Zeit haben sie Tools entwickelt, mit denen sie komplexe Bildgebungsdaten des Gehirns in Echtzeit analysieren und den Teilnehmern als Neurofeedback anzeigen können, während sie sich im fMRT-Scanner befinden.

Die aktuelle Studie konzentrierte sich auf den ventralen tegmentalen Bereich (VTA), einen kleinen Bereich tief im Gehirn, der eine Hauptquelle für Dopamin darstellt, eine neurochemische Substanz, die für ihre Rolle bei der Motivation, beim Erleben von Belohnungen, beim Lernen und beim Gedächtnis bekannt ist.

Frühere Untersuchungen haben gezeigt, dass eine Erhöhung der VTA-Aktivierung vor dem Erscheinen des Bildes voraussagt, ob sich die Teilnehmer erfolgreich an das Bild erinnern werden, wenn Personen Anreize erhalten, sich an bestimmte Bilder zu erinnern.

Externe Anreize wie Geld wirken sich gut auf die Stimulierung des VTA aus, aber es war unklar, ob Menschen diesen Bereich selbst ausüben können, sagte Co-Autor Jeff MacInnes, ein Postdoktorand in Adcocks Labor.

In der neuen Studie ermutigte das Team die Teilnehmer des Scanners, in Intervallen von 20 Sekunden Motivationsgefühle zu erzeugen - unter Verwendung ihrer eigenen persönlichen Strategien. Sie waren nicht in der Lage, ihre VTA-Aktivität selbstständig zu steigern.

Feedback verbesserte jedoch die Fähigkeit, sich selbst zu motivieren.

Insbesondere als die Wissenschaftler den Teilnehmern ein Neurofeedback aus dem VTA zur Verfügung stellten, das in Form eines schwankenden Thermometers präsentiert wurde, konnten die Teilnehmer lernen, welche Strategien funktionierten, und letztendlich effektivere Strategien anwenden. Im Vergleich zu Kontrollgruppen erhöhten die mit Neurofeedback trainierten Teilnehmer erfolgreich ihre VTA-Aktivität.

Die Teilnehmer gaben an, verschiedene Motivationsstrategien zu verwenden, von der Vorstellung, dass Eltern oder Trainer sie ermutigen, bis hin zum Ausprobieren hypothetischer Szenarien, in denen ihre Bemühungen belohnt wurden, sagte die Co-Autorin Kathryn Dickerson.

Der selbst erzeugte Anstieg der VTA-Aktivierung funktionierte auch nach dem Entfernen der Thermometeranzeige. Nur die Teilnehmer, die ein genaues Neurofeedback erhalten hatten, konnten ihre VTA-Werte konsequent erhöhen.

"Da dies die erste Demonstration dieser Art ist, gibt es noch viel zu verstehen", fügte Adcock hinzu. "Aber diese Tools könnten Vorteile für alle bieten, insbesondere für Menschen mit Depressionen oder Aufmerksamkeitsproblemen."

Das Neurofeedback-Training aktivierte auch andere Regionen, die am Lernen und Erleben von Belohnungen beteiligt sind, und bestätigte, dass das Gehirn zumindest kurzfristig seine Aktivität infolge von Neurofeedback breiter verändert, sagte Dickerson.

Adcock sagte, eine Einschränkung der Studie sei, dass das Team nicht getestet habe, ob das Neurofeedback zu Verhaltensänderungen geführt habe. Die Gruppe arbeitet derzeit an diesen Studien und plant, dieselbe Studie auch bei Teilnehmern mit Depressionen und Aufmerksamkeitsdefizit-Hyperaktivitätsstörung (ADHS) durchzuführen.

Quelle: Duke University / EurekAlert