Dein Amygdala kann sowohl positive als auch negative Erinnerungen enthalten

Eine neue Studie an Mäusen aus dem RIKEN-MIT-Zentrum für Neuronale Schaltkreis-Genetik hat "positive" Neuronen im Rücken der Amygdala und "negative" Neuronen im vorderen Teil der Amygdala lokalisiert. Diese bahnbrechende Entdeckung wurde heute in der Zeitschrift Nature Neuroscience veröffentlicht .

Die Forscher entdeckten auch, dass Neuronen nach vorne (anteriorer Bereich) der Amygdala eine Rolle bei der Regulierung von Verhaltensweisen spielen, die mit negativen emotionalen Reaktionen verbunden sind; Neuronen im Rücken (Seitenzahnbereich) der Amygdala reagieren auf positive Reize.

Angenehme Erfahrungen, Geschmäcker und Gerüche scheinen in spezifischen Neuronen auf der Rückseite des basolateralen Kerns (BLA) untergebracht zu sein, während unangenehme, traumatische und angstvolle Erinnerungen in spezifischen Neuronen an der Vorderseite des BLA gespeichert sind. Die Forscher schlussfolgern, dass die basolaterale Amygdala eine wichtige Rolle bei der Assoziation von negativen und positiven Reizen und einem angemessenen Reaktionsverhalten spielt.

Obwohl diese Studie an Mäusen durchgeführt wurde, ist es wahrscheinlich, dass unsere Amygdala auf die gleiche Weise funktioniert. Aus einer menschlichen Perspektive können Erinnerungen, die Ihnen ein gutes Gefühl geben und zu einem positiven Belohnungsverhalten führen, auch in einem separaten Teil Ihrer Amygdala gespeichert werden, als traumatische Erinnerungen an Schmerz und Leiden, die eine Angstreaktion auslösen.

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Neuronen der Amygdala haben unterschiedliche Formen, Größen und genetische Unterschiede

Am interessantesten ist, dass entgegengesetzte positive und negative Neuronen in der Amygdala physisch getrennt und genetisch unterschiedlich sind. Die positiven und negativen BLA-Neuronen unterscheiden sich in Form, Größe und elektrischen Eigenschaften.

Für dieses Experiment wurden positive Neuronen aktiviert, indem Mäuse angenehmen Gerüchen, Kameradschaft und Wasserbelohnungen ausgesetzt wurden. Negative Neuronen wurden aktiviert, indem Mäuse unangenehmen Gerüchen, Isolation oder dem Schmerz eines Fußschocks ausgesetzt wurden. Diese positiven oder negativen Erfahrungen hinterließen in der Amygdala einen Abdruck, der durch eine höhere Expression des c-Fos- Gens gekennzeichnet ist.

Die positiven und negativen Neuronen im vorderen und hinteren Bereich scheinen sich in einem Tauziehen zu bewegen, das entweder zu belohnungssuchendem Verhalten oder angstbasierten Reaktionen (wie Einfrieren) führt, je nachdem, welche Neuronen ein stärkeres Signal aussenden.

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Durch klassische Konditionierung wurden die Mäuse trainiert, auf Fußschocks zu reagieren, entweder durch Einfrieren (das negative Verhalten) oder um einen Nasenstocher durchzuführen, um eine Wasserdosis zu erhalten (das positive Verhalten).

Mithilfe der Optogenetik – einer Methode, mit der genetisch markierte Zellen mit Licht ein- und ausgeschaltet werden können – könnten die Forscher dann diese positiven und negativen konditionierten Verhaltensweisen abschwächen, indem sie Neuronen in der anterioren oder posterioren BLA gezielt angreifen. Zum Beispiel wurde das erwartete Gefrierverhalten durch optogenetische Lichtstimulation positiver Neuronen während des Fußschocktrainings reduziert.

Auf der anderen Seite beeinträchtigte die Aktivierung von negativen Neuronen die Mäuse daran, die Wasserbelohnungssuchaufgabe zu vollenden. Wie ein Wippen zeigte die optogenetische Manipulation, dass die robusteren positiven oder negativen Neuronen ihr polares Gegenteil innerhalb der Amygdala übertönen und dominant werden konnten, da das polare Signal zunehmend schwächer wurde.

Die Signalstärke der positiven und negativen Neuronen reflektierte, wie gut die Mäuse ein spezifisches Belohnungsverhalten gelernt haben, das mit positiven Neuronen oder angstbasiertem Verhalten in Verbindung mit negativen Verhaltensweisen assoziiert ist.

Basierend auf diesen Befunden scheint es, dass anteriore und posteriore BLA-Neuronen die Fähigkeit haben, ein fest verdrahtetes konditioniertes Verhalten wie die Einfrierreaktion zu übersteuern, wenn sie mittels optogenetischer Lichtstimulation in einem Labor ein- oder ausgeschaltet wurden.

Als schließlich die durch die Optogenetik aktivierten positiven und negativen Neuronen von den RIKEN-MIT-Forschern genetisch profiliert wurden, fand das Team zwei verschiedene genetische Marker: Rpso2 für negative Neuronen und Ppp1r1b für positive Neuronen. Rspo2 wurde fast ausschließlich in der vorderen BLA beobachtet, während Ppp1r1b in der hinteren BLA konzentriert war.

Mein Leben als menschliche Laborratte: Neurowissenschaftliche Hypothesen zu Amygdala-Neuronen aus sportlicher Sicht

Quelle: Foto von Christopher Bergland

Mein Vater war Neurowissenschaftler und Tennistrainer. Als junger Erwachsener begann ich mich dem Sport zu nähern – und unermüdlich zu trainieren, um meine athletischen Fähigkeiten zu verbessern – durch die Linse der Neurowissenschaft. Zum Beispiel glaubte mein Vater, dass das Muskelgedächtnis im Kleinhirn (lateinisch für "kleines Gehirn") gehalten wird. Er sagte ständig zu mir: "Chris, denk daran, die Muskelerinnerung deiner Purkinje-Zellen mit jedem Schlag zu hämmern und zu schmieden."

Als extrem ausdauernder Athlet unterwarf ich meinen Körper extremen Bedingungen und überschritt unermessliche Distanzen – wie zum Beispiel sechs Marathons auf einem Laufband nonstop in 24 Stunden laufen zu lassen und den Triple Ironman in 38 Stunden und 46 Minuten zu absolvieren. Ich habe mich immer als eine menschliche Laborratte betrachtet. Durch Versuch und Irrtum habe ich gelernt, neurowissenschaftliche Forschung in einem Labor auf meinen täglichen athletischen Prozess anzuwenden.

Der Sprung von empirischen Tierstudien an Mäusen zu einer menschlichen Interpretation, basierend auf anekdotischer Lebenserfahrung, wird immer spekulativ und gespickt mit Vermutungen sein. Bitte halten Sie eine gesunde Skepsis aufrecht, während Sie verschiedene Arten lesen, wie ich meine Vorstellungskraft genutzt habe, um die Neurowissenschaften auf Sport und Wettkampf anzuwenden.

Als ich von dieser neuen Studie über Mäuse hörte, die Fußschüsse bekamen – und wie die RIKEN-MIT-Forscher die Optogenetik nutzten, um positive und negative Neuronen in der anterioren und posterioren Amygdala an- und auszuschalten – fielen mir als erstes etwas ein die psychologischen Tricks, die ich verwendet habe, um negative und schmerzhafte Erfahrungen als Ultra-Ausdauersportler neu zu gestalten.

Zum Beispiel habe ich immer zwei Behälter visualisiert, die positive oder negative Emotionen in meinem Gehirn beherbergten. Ein Behälter war für "warme, verschwommene" Gedanken, die mich gut fühlen ließen; der zweite Behälter war für "kalte stachelige" Gefühle, die mich schlecht fühlen ließen. Die Entscheidung, in welchem ​​Fach etwas hingehörte, war sehr schwarz und weiß, mit null Grauschattierungen.

Als Athlet wurde jede physische Empfindung, jeder Gedanke, Geruch oder jede Emotion, die ich während des Trainings und Wettkampfes für Ultra-Ausdauersportarten antraf, als positiv oder negativ markiert und an einen bestimmten Behälter delegiert. Alles, was ich als negativ markiert habe, wurde sofort in meinem Gehirn in eine große Müllabfuhr verbannt und ausgelöscht.

Der Grund, warum ich mich an kalten und regnerischen Tagen, an denen ich draußen trainieren muss, immer mit reichlich Coppertone bespritze, ist, dass der Geruch von Sonnencreme mich an strahlenden Sonnenschein und strahlend blauen Himmel erinnert. Diese positive Assoziation bringt mich in gute Laune und kontert die Negativität des schlechten Wetters auf neuronaler Ebene. Dies verstärkt mein Belohnungsverhalten.

Nachdem ich diese neue Studie von RIKEN-MIT gelesen habe, habe ich den Verdacht, dass der Coppertone-Duft die negativen BLA-Neuronen in meiner anterioren Amygdala ausschaltet und das Volumen der positiven Neuronen und Ppp1r1b in meiner hinteren Amygdala pumpt.

Obwohl es nur eine fundierte Vermutung ist, glaube ich, dass der Geruch von Sonnencreme die positiven Neuronen in meiner hinteren Amygdala verstärkt (ähnlich wie die Forscher mit Optogenetik) und es diesen Neuronen ermöglicht, das Tauziehen gegen die negativen Neuronen in der vorderen Region meines zu gewinnen Amygdala. Noch einmal, um es klar zu sagen, dies ist meine Vermutung.

Eine andere Möglichkeit, Negativität loszulassen, sind verschiedene Visualisierungstechniken, mit denen ich jedes pessimistische oder zynische Denken, das mir beim Laufen, Radfahren und Schwimmen über extreme Entfernungen in den Sinn kam, wegspülen konnte.

Wenn ich zum Beispiel bei Langdistanz-Wettkämpfen einen negativen Gedanken hatte, versuchte ich, in meinem Gehirn Halt zu finden, würde ich mir die Neuronen vorstellen, die mit dieser Einstellung in Teflon überzogen und mit Crisco bedeckt sind. Diese Visualisierung machte die Neuronen, die mit einem neuralen Kreislauf des negativen schleifenartigen Denkens assoziiert waren, so rutschig, dass es nicht an meinem Bewusstsein haften konnte. Sobald ich es losließ, konnte ich buchstäblich fühlen, wie die Negativität wegglitt. Umgekehrt würde ich mir vorstellen, dass positive Emotionen und freudige Gefühle in Klett- und Sekundenkleber klebten, der sie stecken ließ.

Musik ist auch ein wertvolles Werkzeug, um Negativität auszumerzen. Zum Beispiel, jedes Mal, wenn ich am Ende der 7,2 Meilen Nonstop-Schwimmen während der Triple Ironman war es fühlte sich als ob meine Muskeln und Sehnen mit jedem Schlag von den Knochen in meinem Oberkörper gerissen werden. Um diesem Schmerz entgegenzuwirken, fing ich an, "Cherish" von Madonna zu summen, so zu tun, als hätte ich einen Meerjungfrauenschwanz und begann, wie ein Metronom im Rhythmus des Liedes zu treten. Das hat mich immer gut gelaunt, die negativen Neuronen in meinem Gehirn zum Schweigen gebracht und meine Beine turbogeladen gemacht. Es nahm auch die Belastung von meinem Oberkörper und erlaubte mir, die 7,2-Meile Schwimmen zu vervollständigen.

Christopher Bergland macht Fortschritte im 135 Meilen Badwater Ultramarathon. Obwohl seine Füße mit Blasen bedeckt sind, lädt er voraus, indem er negative Neuronen in seinem Gehirn absichtlich abschaltet.

Quelle: Mit freundlicher Genehmigung von Kiehl's Seit 1851, mit Genehmigung verwendet

Während ich über die schmerzhaften Fußbeulen las, die die Mäuse während dieses Experiments in ihren Käfigen erlebten, fühlte ich mich ihrem Schmerz gegenüber empathisch. Ich war selbst dort. Jedes Mal, wenn ich den 135 Meilen langen Nonstop-Badwater-Ultramarathon (oft als "der härteste Wettlauf der Welt" bezeichnet) durch das Death Valley im Juli fahre – wenn die Temperaturen 130 ° C erreichen und der Asphalt heiss genug ist, um ein Ei zu braten – werde ich qualvoll schmerzhaft Blasen, die die Fußsohlen bedecken.

Ein Jahr in Badwater wurden meine Fußsohlen zwei riesige Blasen, gefüllt mit Flüssigkeit, die von meinen Fersen bis zu meinen Zehen ging. Nach Meile 90, mit noch verbleibenden 45 Meilen, fühlte sich jeder Schritt an, als würde ich auf glühenden glühenden Kohlen laufen.

Christopher Bergland nutzte die Neurowissenschaften, um sein athletisches Können zu verbessern und gewann drei Jahre in Folge den Nonstop Triple Ironman (7,2 Meilen Schwimmen, 336 Meilen Fahrrad, 78,6 Meilen Lauf).

Quelle: Mit freundlicher Genehmigung von Dawn Mann, mit Erlaubnis verwendet

Um weiter vorwärts zu kommen und die Ziellinie zu erreichen, musste ich einen psychologischen Weg finden, um den Teil meines Gehirns abzuschalten, der den Fußschock meiner Turnschuhe mit einer negativen Erfahrung auf dem Bürgersteig in Verbindung brachte. Ich musste meine Vorstellungskraft und Kreativität einsetzen, um den Schmerz als etwas Positives zu umschreiben und die Neuronen zu übertönen, die zu einer "eiskalten" Reaktion führen würden, die mich daran hindern würde, das Rennen zu beenden.

Also entschied ich, dass ich, statt zaghaft oder leichtfüßig zu treten, das Gegenteil tun würde und meine Füße härter und härter in den Boden rammte. Anstatt einen inneren Dialog von "OUCH! Das tut weh !! "Ich stampfte mit den Füßen auf den heißen Asphalt und sagte:" JA! Bring es an !! ", als ich vorauseilte.

Während ich dieses Mantra rezitiere, würde ich mir auch vorstellen, dass der Schmerzstoß eine Energiequelle darstellt, die aus dem Erdkern kommt und meinen Körper über meine Fußsohlen füllt. Ich drehte bewusst mein Denken um 180 °, um den negativen Schmerz als eine positive Energiequelle zu bezeichnen, die auf meinen Körper übertragen wurde, die ich begrüßte und umarmte.

Mit diesem erklärenden Stil wurden meine brennenden Füße zu einem Kanal, der es meinem Körper ermöglichte, eine unendliche Energiequelle anzuzapfen, die mich bis zur Ziellinie vorantrieb. Ich weiß, es klingt masochistisch und irgendwie umworben, aber es hat funktioniert. Ich benutzte die gleiche Visualisierung, um einen Guinness-Weltrekord zu brechen, indem ich in 24 Stunden 153,76 Meilen auf einem Laufband zurücklegte.

Nachdem ich diese Studie von RIKEN-MIT gelesen habe, erkenne ich jetzt, dass diese Visualisierungen und Erklärungsstile, die ich verwendet habe, um mein Gehirn von Negativität zu befreien, Techniken waren, die die Vorderseite meines BLA abschalten, indem ich Ppp1r1b aktiviert habe, das in meiner hinteren Amygdala konzentriert ist.

Von Mäusen und Männern: Anwenden von Tierstudien auf unsere menschliche Erfahrung

Obwohl es eine fundierte Vermutung ist, vermute ich, dass ich aus Jahrzehnten des Ultra-Ferntrainings und Wettkampfes die Fähigkeit beherrschte, BLA-Neuronen im anterioren und posterioren Teil meiner Amygdala an- und auszuschalten, ähnlich wie die RIKEN-MIT-Forscher die Optogenetik nutzten.

Hoffentlich inspirieren meine Erzählungen und Lebenserfahrungen in der ersten Person – kombiniert mit empirischen Beweisen – Sie dazu, kreative Wege zu gehen, um Ihren pragmatischen Optimismus zu steigern, ohne Pollyanna zu werden . Die neuesten Forschungsergebnisse deuten darauf hin, dass es möglich ist, das Negative zu vermeiden und die Angst-basierte Konditionierung zu überwinden, indem die Signale, die in den positiven BLA-Neuronen im Rücken der Amygdala wurzeln, aufgepumpt werden.

© 2016 Christopher Bergland. Alle Rechte vorbehalten.