Unser Gehirn ist immer da. Von Geburt an und sogar pränatal ist es der Umwelt ausgesetzt. Wie reagiert das Gehirn darauf? Das Gehirn zeigt spontane oder intrinsische Aktivität, die unabhängig von spezifischen Reizen oder Aufgaben zu sein scheint. Auf den ersten Blick kann man annehmen, dass die spontane Aktivität das Gehirn von der Welt isoliert und trennt. Denn es scheint im Gehirn selbst erzeugt zu werden und ist offenbar von der Welt oder Umwelt entkoppelt. Jüngste empirische Studien deuten darauf hin, dass dies nicht der Fall ist, wie eine kürzlich von uns durchgeführte Studie bestätigt.
Niall Duncan aus meiner Gruppe (Duncan et al., 2015) untersuchte gesunde College-Studenten (dh diejenigen ohne neurologische, psychiatrische oder mediale Erkrankung) mit einem psychologischen Fragebogen, der das frühkindliche Trauma, den Childhood Trauma Questionnaire (CTQ), untersuchte. Dieser Fragebogen wurde durch umfangreiche Bildgebung ergänzt. Er maß die raumzeitliche Struktur der Ruhezustandaktivität ihres Gehirns mittels fMRT und maß die Entropievariable. Die Entropie spiegelt grob den statistisch basierten Grad der Komplexität (oder Unordnung) des Signals (gemessen in fMRT) über die Zeit (und den Raum) im Gehirn und genauer, um wie viel das Signal zu einem bestimmten Zeitpunkt (und Raum) wider ) unterscheidet sich von dem Signal, das zu den nachfolgenden und späteren Zeitpunkten erhalten wird. Man kann daher sagen, dass die Entropie als ein statistisch basiertes Maß für die zeitliche Struktur der Ruhezustandsaktivität des Gehirns angesehen werden kann.
Wie hat das frühkindliche Trauma die Entropie beeinflusst – die zeitliche Struktur der intrinsischen Aktivität des Gehirns in einer bestimmten Region – nämlich das perigenuale anteriore Cingulum (das PACC ist hoch relevant für die Verarbeitung persönlicher Relevanz oder Selbstbezogenheit; siehe Northoff et al., 2006; Northoff 2014b) im späteren Erwachsenenalter? Die Probanden, die für das frühkindliche Trauma hoch eingingen, wiesen auch im frühen Erwachsenenalter einen höheren Entropiegrad ihrer intrazellulären PACC-Aktivität auf. Insbesondere beobachteten wir eine signifikante Korrelation zwischen der PACC-Entropie und ihrem Fragebogen-Score: Je höher der Grad des frühkindlichen Traumas, desto höher der Grad der PACC-Entropie in der intrinsischen Aktivität des Gehirns später im frühen Erwachsenenalter. Dieses Ergebnis deutet darauf hin, dass höhere Grade des frühkindlichen Traumas in die zeitliche Struktur, dh die Entropie der intrinsischen Aktivität des Gehirns zu dieser Zeit und bis zum frühen Erwachsenenalter hinein, kodiert wurden.
Allgemeiner beeinflussen und modulieren Ereignisse in der Welt die intrinsische Aktivität des Gehirns derart (dh statistisch und räumlich-zeitlich), dass sie zu traumatischen Ereignissen für die jeweilige Person werden können. Die raumzeitliche Struktur der intrinsischen Aktivität des Gehirns kann daher als "raumzeitliche Erinnerung" dafür dienen, wie die Welt das Gehirn und damit ganz allgemein die Welt-Gehirn-Schnittstelle beeinflusst und moduliert hat. Ein solches "raumzeitliches Gedächtnis" muss offensichtlich von dem unterschieden werden, was Psychologen und kognitive Neurowissenschaftler gewöhnlich als Gedächtnis beschreiben: Sie assoziieren das Gedächtnis mit spezifischen kognitiven Merkmalen, so dass man von kognitivem Gedächtnis sprechen möchte (ein solches kognitives Gedächtnis unterscheidet sich von dem hier angesprochenen raumzeitlichen Gedächtnis) , das bleibt nicht-kognitiv oder vor-kognitiv). Philosophisch gesehen könnte eine solche nicht-kognitive (oder vor-kognitive) Form der Erinnerung etwas dem nahe kommen, was der französische Philosoph Henri Bergson Anfang des 20. Jahrhunderts als "Erinnerung" bezeichnete, obwohl diese Diskussion über den Rahmen dieses Blogs hinausgeht.
Wie hat Niall Duncan seine Annahme weiter unterstützt, dass Ereignisse in der frühen Kindheit die intrinsische Aktivität des Gehirns beeinflussen und modulieren? Zusätzlich zu den zeitlichen Messungen der neuralen Aktivität, dh der Entropie, unter Verwendung der Magnetoresonanzspektroskopie (MRS) umfasste Duncan auch biochemische Messungen, wie etwa die Ruhezustandskonzentration von Glutamat in der PACC. Glutamat ist ein biochemischer (Neurotransmitter), von dem bekannt ist, dass er zentral an der Entwicklung von Nervenbahnen von der frühen Kindheit bis unmittelbar nach der Geburt beteiligt ist. Aufgrund der neuroentwickelnden Rolle von Glutamat kann man davon ausgehen, dass frühkindliche Traumata die Glutamatspiegel später im frühen Erwachsenenalter beeinflussen können.
In der Tat, Duncan beobachtet eine direkte Beziehung zwischen frühkindlichen Trauma und Glutamat: je höher der Grad der Kindheit Trauma (wie mit CTQ gemessen), desto niedriger die Ruhezustand Konzentration von Glutamat in PACC. Dies legt nahe, dass ein bestimmtes Ereignis in der Welt die biochemischen Merkmale der intrinsischen Aktivität des Gehirns, die Glutamatkonzentration, beeinflussen und modulieren kann, so dass das jeweilige Ereignis später als traumatisch angesehen werden kann. Die genaue empirische Beziehung zwischen frühkindlichem Trauma und Glutamat muss jedoch noch untersucht werden. Es ist jedoch klar, dass Ereignisse mit einer ziemlich komplexen statistischen Häufigkeitsverteilung auch biochemische Messungen im Gehirn modulieren und beeinflussen können.
Wir haben jedoch die Frage ausgelassen, wie sich die Veränderungen in der intrinsischen Aktivität des Gehirns im Zusammenhang mit frühkindlichen Traumata auf das spätere Funktionieren im späteren Erwachsenenalter auswirken und modulieren. Um diese Frage zu beantworten, haben Duncan et al. (2015) enthielten eine weitere Komponente in ihrem Bildgebungsexperiment in der fMRT, nämlich eine Aufgabe, die aversive Reize (einen kurzen schmerzhaften taktilen Stimulus für den Zeigefinger) anwandte und ihre stimulusinduzierte oder durch Aufgaben hervorgerufene Aktivität maß. Die neurale Aktivität wurde spezifisch während der Antizipation aversiver Reize gemessen. Interessanterweise beobachteten wir, dass die neuronale Aktivität in der rechten anterioren Insula und im motorischen Kortex während der aversiven Antizipation signifikant mit allen drei Messgrößen korreliert: frühkindliches Trauma, Glutamatkonzentration und Entropiegrad. Insbesondere korrelierte es mit der Beziehung zwischen frühkindlichem Trauma: Je höher der Grad des frühkindlichen Traumas ist, desto geringer ist der Grad der stimulusinduzierten Aktivität im motorischen Kortex während der Antizipation eines (gewissen) aversiven Stimulus.
Was sagen uns diese Ergebnisse über das Gehirn im Allgemeinen? Das Gehirn und vor allem seine spontane Aktivität sind sehr empfindlich auf Erfahrungen in der Umwelt. Sie sind erfahrungsabhängig und diese Erfahrungen sind offenbar räumlich-zeitlich verschlüsselt und ergeben ein räumlich-zeitliches Gedächtnis. Kindheitstraumata werden in der spontanen Aktivität unseres Gehirns im Erwachsenenalter kodiert. Daher können wir es nie vergessen und es beeinflusst alle unsere Handlungen und Erfahrungen in der Gegenwart, wie die Reaktion auf aversive Reize. Aus diesem Grund benötigen wir manchmal eine Therapie, um unsere frühkindlichen Erfahrungen zu verarbeiten, um die raumzeitliche Erinnerung an die spontane Aktivität unseres Gehirns zu modulieren und zu verändern.
Duncan NW, Hayes DJ, Wiebking C, Tiret B, Pietruska K, Chen DQ, Rainville P, Marjańska M, Ayad O, Doyon J, Hodaie M, Northoff G. (2015)
Negative Kindheitserfahrungen verändern ein präfrontal-insulär-motorisches kortikales Netzwerk bei gesunden Erwachsenen: Eine vorläufige multimodale rsfMRI-fMRI-MRS-dMRI-Studie.
Hum Gehirn Mapp. 2015 Aug 19. doi: 10.1002 / hbm.22941. [Epub vor dem Druck]
Das PDF des Papiers kann auf meiner Website abgerufen werden: www.georgnorthoff.com
Diese und andere Ergebnisse beginnen, das Gehirn und besonders seine spontane Aktivität zu enthüllen, und wie es durch unsere Erfahrung in der Welt geformt wird. In den kommenden Monaten werde ich Sie noch tiefer in die spontane Aktivität des Gehirns einführen und zeigen, wie es mit unserem Selbstempfinden zusammenhängt.
