Eine neue Untersuchung zeigt, dass die Gehirne von Musikern hoch entwickelt sind, sodass Musiker aufmerksam sind, gerne lernen und dazu neigen das große Ganze zu sehen, sie sind ruhig und verspielt. Frühere Studien haben gezeigt, dass die gleichen Eigenschaften auch Weltklassesportler, Spitzenmanager und Anhänger der transzendentalen Meditation kennzeichnen.

Die neue Studie wurde von Fred Travis, Maharishi University of Management in den USA, Harald Harung, Fachhochschule Oslo in Norwegen und Yvonne Lagrosen, Fachhochschule West in Schweden durchgeführt. Die beobachteten Merkmale sind charakteristisch für eine hohe geistige und Gehirnentwicklung und scheinbar ein Zeichen dafür, dass ein Mensch grundsätzlich das Potenzial hat bei etwas wirklich, wirklich gut zu werden.

Die Forscher quantifizieren die geistige und Gehirnentwicklung mit verschiedenen Methoden. Im EEG kann man bei der elektrischen Gehirnaktivität von Menschen mit einem hoch entwickelten Geist und Gehirn spezifische Muster beobachten. Sie haben gut koordinierte Stirnlappen, Gehirnregionen, die für höhere geistige Funktionen wie Planung und logisches Denken zuständig sind. Ein anderes Merkmal ist die Dominanz bestimmter EEG-Frequenzen, der sogenannten Alphawellen, in der Gehirnaktivität. Alphawellen treten auf, wenn das Gehirn Details zu einem Ganzen zusammenfügt. Weiter zeigt das EEG, dass Menschen mit einem hoch entwickelten Geist und Gehirn ihre Gehirnressourcen ökonomisch nutzen. Sie sind aufmerksam und bereit zu handeln, wenn die Situation es erfordert, aber wenn nicht, sind sie entspannt und nehmen eine abwartende Haltung ein.

Außerdem benutzen die Forscher zwei Fragebögen, um die geistige und Gehirnentwicklung zu quantifizieren. Der eine testet die Fähigkeit moralisch zu argumentieren. Hier haben Menschen mit einem hoch entwickelten Geist und Gehirn höhere Werte. Für den anderen Test werden Menschen nach sogenannten Gipfelerlebnissen befragt. Diese werden als eine höhere Bewusstseinsebene beschrieben. Der Mensch hat ein intensives Gefühl des Glücks, der Harmonie und des Überschreitens von Grenzen. Menschen mit einem hoch entwickelten Geist und Gehirn haben viele solcher Gipfelerlebnisse.

Fred Travis betont, dass jede Aktivität das Gehirn verändert. Transzendentale Meditation und Musik machen sind Dinge, mit denen sich ein Mensch beschäftigen sollte, der möchte, dass sich sein Geist in die richtige Richtung verändert. Gute Fortschritte kann man aber auch machen, wenn man allgemeine Ratschläge für die Gesundheit befolgt: genug schlafen, Sport treiben, gesund essen und keine Drogen nehmen. Wie ein Mensch denkt, spielt auch eine Rolle.

„Wenn jemand ein sehr neidischer, wütender und gemeiner Mensch ist und so über andere Leute denkt, wird das in seinem Gehirn verstärkt. Aber wenn er sehr großzügig und offen ist und seinen Mitmenschen hilft, wird er andere Verbindungen haben“, sagt Fred Travis.

Quellen:

AlphaGalileo, 5. Mai 2011

Travis et al. Consciousness and Cognition, April 2011

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Wie sehen die Veränderungen im Gehirn eines Patienten aus, der auf eine Psychotherapie anspricht? Diese Frage wollte ein Team von kanadischen Psychologen bei Patienten mit sozialen Angststörungen untersuchen. Die Ergebnisse der Studie wurden nun in Psychological Science, einem Journal der Association for Psychological Science, veröffentlicht.

Soziale Angststörungen sind eine häufige psychische Erkrankung, deren Kennzeichen eine übermächtige Furcht vor sozialen Interaktionen und vor einer Verurteilung durch andere sind. Bei Patienten mit dieser Störung können sowohl Medikamente als auch Psychotherapie effektiv sein. Aber die neurologischen Auswirkungen der Psychotherapie sind weit weniger gut untersucht als die Veränderungen, die Medikamente im Gehirn hervorrufen.

„Wir wollten die Veränderungen im Gehirn beobachten, während ein Mensch eine Psychotherapie macht“, sagt Vladimir Miskovic, ein Doktorand an der McMaster University in Kanada und erster Autor der Studie.

Für die Studie benutzte das Team—unter Leitung von David Moscovitch von der University of Waterloo und in Zusammenarbeit mit Louis Schmidt, Diane Santesso und Randi McCabe von der McMaster University sowie Martin Antony von der Ryerson University—EEGs (Elektroenzephalogramme), mit denen man Gehirnströme und ihre Wechselwirkungen in Echtzeit messen kann. Dabei konzentrierten sie sich auf die „Delta-Beta-Kupplung“, deren Stärke zunimmt, je mehr Angst ein Mensch hat.

An der Studie nahmen 25 Erwachsene mit sozialen Angststörungen teil, die an einer Klinik in Hamilton in Ontario behandelt wurden. Die Patienten hatten zwölf wöchentliche Gruppensitzungen kognitive Verhaltenstherapie, eine strukturierte Methode, die Menschen hilft, die Gedankenmuster zu identifizieren (und zu hinterfragen), die ihre schmerzhaften und selbstzerstörerischen Verhaltensweisen aufrechterhalten.

Die Teilnehmer der beiden Kontrollgruppen—Studenten mit extrem hohen oder niedrigen Testwerten für Symptome von sozialen Angststörungen—hatten keine Psychotherapie.

Die Forscher machten bei jedem Patienten vier EEG-Tests—zwei vor der Behandlung, einen nach der Hälfte der Therapiesitzungen und einen zwei Wochen nach der letzten Sitzung. Dafür machten sie bei den Teilnehmern EEG-Messungen jeweils in Ruhe und dann während einer belastenden Testaufgabe: eine kurze Vorbereitung für eine improvisierte Rede über ein kontroverses Thema wie Todesstrafe oder gleichgeschlechtliche Ehe. Den Teilnehmern wurde gesagt, sie würden die Rede vor zwei Zuhörern und einer laufenden Videokamera halten. Außerdem machten die Forscher umfangreiche psychologische Tests, mit denen sie die Befürchtungen und Ängste der Patienten quantifizierten.

Der Vergleich der Patienten-EEGs vor und nach der Therapie mit den EEGs der Kontrollgruppen zeigte: Vor der Therapie ähnelte die Delta-Beta-Kopplung in den EEGs der Patientengruppe der Kontrollgruppe mit starken Ängsten und war viel stärker als in der Kontrollgruppe mit geringen Ängsten. Nach der Hälfte der Therapie verbesserten sich die EEG-Resultate der Patienten parallel zu den Verbesserungen der Symptome, die Ärzte und die Patienten selbst beobachten konnten. Am Ende ähnelten die Testergebnisse der Patienten denen der Kontrollgruppe mit geringen Ängsten.

„Wir können noch nicht behaupten, dass Psychotherapie Veränderungen im Gehirn hervorruft”, mahnt Miskovic zur Vorsicht. Zum Beispiel nahmen manche der Patienten Medikamente, die sich auf die Ergebnisse ausgewirkt haben könnten. Aber die Studie, die von der Ontario Mental Health Foundation finanziert wurde, ist „ein wichtiger erster Schritt“ in diese Richtung, und um die biologischen Grundlagen der Angst zu verstehen und bessere Behandlungsmethoden zu entwickeln.

Die Ergebnisse könnten auch unsere Vorstellungen von einer Psychotherapie ändern. „Laien sind oft der Meinung, dass eine Gesprächstherapie nichts ,Reales’ ist. Aber Medikamente verbinden sie mit harter Wissenschaft und physiologischen Veränderungen”, sagt Miskovic. „Am Ende muss aber die Wirksamkeit jeder Therapie auf Vorgängen im Gehirn und im Nervensystem beruhen. Ohne Veränderungen im Gehirn sind Veränderung des Verhaltens oder der Gefühle nicht möglich.“

Quellen:

Association for Psychological Science, 14. Feb 2011

Miskovic et al. Psychological Science, März 2011

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Wenn Sie das nächste Mal einen Studenten in der Bibliothek wegdösen oder eine Kollegin am Arbeitsplatz bei der Siesta sehen, verdrehen Sie nicht gleich die Augen. Eine neue Studie von der University of California in Berkeley zeigt, dass ein Stündchen Schlaf die geistige Leistungsfähigkeit erheblich steigern und wiederherstellen kann. Weiter zeigen sie, dass ein zweiphasiges Schlafmuster nicht nur den Geist erfrischt, es kann Menschen sogar schlauer machen.

Umgekehrt zeigt die Untersuchung, dass der Geist zunehmend träger wird je länger ein Mensch wach ist. Damit bestätigt sie frühere Ergebnisse desselben Forscherteams, dass eine Nacht durchmachen – ein unter manchen Jugendlichen verbreitetes Ritual während der kurzen Schulferien und nach großen Prüfungen – die Aufnahmefähigkeit für neuen Lernstoff um fast vierzig Prozent vermindert, weil sich bestimmte Gehirnregionen bei Schlafmangel einfach abschalten.

„Schlaf gleicht nicht einfach nur die Auswirkungen eines länger andauernden Wachzustandes aus. Sondern, was die geistigen Gehirnfunktionen angeht, macht er Sie noch frischer als vor dem Schlafen”, sagt Matthew Walker, der Leiter der Untersuchungen und ein Assistant Professor für Psychologie an der UC Berkeley.

Für ihre neuste Schlafstudie teilten die Forscher der UC Berkeley 39 gesunde junge Erwachsene in zwei Gruppen auf – Schläfchen und kein Schläfchen. Zur Mittagszeit machten alle Teilnehmer einen anspruchsvollen Lerntest, der ihren Hippocampus strapazieren sollte. Diese Gehirnregion spielt bei der Gedächtnisspeicherung von Faktenwissen eine Rolle. Beide Gruppen lernten ähnlich gut.

Um vierzehn Uhr hielt die Schlaf-Gruppe eine neunzigminütige Siesta, während die andere Gruppe wach blieb. Alle Teilnehmer machten dann am gleichen Tag um achtzehn Uhr einen zweiten Lerntest. Die Versuchspersonen, die den ganzen Tag wach geblieben waren, lernten jetzt schlechter. Diejenigen, die kurz geschlafen hatten, lernten dagegen deutlich besser als die andere Gruppe und sogar besser als sie selbst bei ihrem ersten Test vor dem Mittagsschlaf.

Damit bestätigten die Ergebnisse die Hypothese der Forscher, dass Schlaf dazu dient, den Speicher für das Kurzzeitgedächtnis im Gehirn zu entleeren und Platz für neue Informationen zu schaffen, sagt Walker, der seine noch vorläufigen Ergebnisse am 21. Februar auf der Jahrestagung der American Association of the Advancement of Science (AAAS) in San Diego in Kalifornien vorstellte.

Seit 2007 haben Walker und andere Schlafforscher in ihren Untersuchungen wiederholt gezeigt, dass die Erinnerung von Tatsachen zunächst im Hippocampus gespeichert wird. Von dort wird sie dann zur Stirnregion des Großhirns gesendet, dessen Speicherkapazität größer sein könnte.

„Das ist etwa so, als wenn der Posteingang der E-Mail in Ihrem Hippocampus voll ist, und bis Sie schlafen und dabei diese Fakten-E-Mails wegsortieren, können Sie keine neuen Mails mehr empfangen. Sie werden einfach wieder zurückgesendet, bis Sie geschlafen und dabei die Mails in einen anderen Ordner verschoben haben,” sagt Walker.

In ihrer neusten Studie haben Walker und sein Team eine grundlegende Entdeckung gemacht, nämlich dass dieser Prozess der Gedächtniserneuerung während einer ganz bestimmten Schlafphase stattfindet. EEG- (Elektroenzephalogramm-) Tests der elektrischen Aktivität im Gehirn haben gezeigt, dass diese Erneuerung der Gedächtniskapazität etwas mit dem sogenannten Stadium II des Non-REM-Schlafs zu tun hat. In diesem Stadium befindet sich der Schlafende zwischen Tiefschlaf (Stadium IV des Non-REM-Schlafs) und Traumschlaf (REM-Schlaf; von Rapid Eye Movement, englisch für schnelle Augenbewegungen). Der Zweck dieses Stadiums war bis jetzt nicht klar, aber die neuen Ergebnisse bieten nun eine mögliche Erklärung, warum Menschen mindestens die Hälfte ihres Schlafs im Stadium II des Non-REM-Schlafs verbringen, sagt Walker.

„Ich kann mir nicht vorstellen, dass Mutter Natur uns fünfzig Prozent der Nacht ohne guten Grund von einem Schlafstadium zu einem anderen wechseln lässt“, sagt Walker. „Der Schlaf ist hoch entwickelt. Er gibt uns genau das, was wir brauchen.”

Walker und seine Mitarbeiter wollen nun untersuchen, ob die kürzer werdende Schlafdauer in höherem Alter etwas mit der bekanntlich abnehmenden Lernfähigkeit älterer Menschen zu tun hat. „Wenn wir solch einen Zusammenhang finden, könnte uns das helfen, den Abbau der Gehirnfunktion bei Erkrankungen wie Alzheimer besser zu verstehen,” sagt Walker.

Quelle:

University of California-Berkeley News, 22.2.10

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Wenn Kinder mit ADHS (Aufmerksamkeitsdefizit-Hyperaktivitätsstörung) Aufmerksamkeitstests machen, können zwei bestimmte Gehirnregionen keine normale Verbindung herstellen und miteinander kommunizieren. Das zeigt eine Studie von Forschern am Center for Mind and Brain und am M.I.N.D.-Institut der University of California-Davis.

„Damit haben wir zum ersten Mal einen direkten Beweis, dass diese Verbindung bei ADHS fehlt”, sagt Dr. Ali Mazaheri vom Center for Mind and Brain. Mazaheri und seine Kollegen machten die Entdeckung bei Untersuchungen über die Gehirnaktivität von Kindern mit ADHS. Der Artikel erscheint online in der neusten Ausgabe des Fachjournals Biological Psychiatry.

Die Forscher zeichneten den Rhythmus der elektrischen Aktivität des Gehirns von Kindern auf, insbesondere das Muster der sogenannten Alpha-Wellen, einer charakteristischen Art von elektrischen Spannungsschwankungen im EEG (Elektroenzephalogramm) des Gehirns. Wenn eine Gehirnregion Wellen mit einem Alpha-Rhythmus aussendet, ist sie nicht mit dem Rest des Gehirns verbunden und kann Informationen nicht optimal empfangen oder verarbeiten, sagt Mazaheri.

Für die Untersuchungen machten Kinder mit ADHS und normale Kinder einen einfachen Test für Aufmerksamkeit, während die Forscher ihre Gehirnwellen aufzeichneten. Den Kindern wurden rote oder blaue Bilder gezeigt beziehungsweise ein hoher oder tiefer Ton vorgespielt, und sie sollten darauf mit einem Knopfdruck reagieren. Direkt vor dem Bild oder Ton wurde ihnen entweder der Buchstabe „V” (visuell) gezeigt, um ein Testbild anzukündigen, oder ein umgedrehtes „V”, das den Buchstaben „A” (auditorisch) darstellte und einen Testton ankündigte.

Die Experimente wurden von Forschern aus den Labors von Ron Mangun, Professor für Psychologie und Neurologie, und Blythe Corbett, Associate Clinical Professor für Psychiatrie und Verhaltensforschung, sowie des M.I.N.D.-Instituts durchgeführt.

Nach den gängigen Vorstellungen, wie das Gehirn seine Aufmerksamkeit auf Etwas richtet, sollten Signale vom Stirnhirn – wie hier die Hinweise „V” und „A” – anderen Teilen des Gehirns wie der Region für die Verarbeitung visueller Information im Hinterkopf mitteilen, dass sie sich darauf vorbereiten, ihre Aufmerksamkeit auf Etwas zu richten. Das sollte sich in einer verminderten Aktivität von Alpha-Wellen in der Region für das Sehen ausdrücken, sagt Mazaheri.

Genau das beobachteten die Forscher auch bei den Gehirnwellen normaler Kinder. Dagegen war bei Kindern mit ADHS die Alpha-Aktivität nicht vermindert. Das zeigt, dass zwischen dem Gehirnzentrum, das die Befehle für Aufmerksamkeit verteilt, und den Regionen für die Verarbeitung visueller Informationen keine funktionelle Verbindung besteht, sagt Mazaheri.

„Das Gehirn von Kindern mit ADHS scheint sich auf die Aufmerksamkeit für bevorstehende Reize anders vorzubreiten als das von Kindern, die sich normal entwickeln”, meint er.

Kinder mit ADHS hatten nach den entsprechenden Hinweissignalen verbesserte Reaktionszeiten, aber sie scheinen von ihrer Fähigkeit zur Aufmerksamkeit weniger effizient Gebrauch zu machen, sagt Mazaheri.

Das ist der erste Nachweis für eine gestörte Verbindung zwischen Gehirnsystemen für die Aufmerksamkeit bei ADHS anhand von elektrischen Mustern der Gehirnaktivität, sagt er. Bis jetzt beruhte die Definition von ADHS allein auf dem Verhalten.

Der Ausgangspunkt für diese Studie war der Wunsch, Labor- und klinische Forschung miteinander zu verbinden, um neue Untersuchungsmethoden für ADHS zu entwickeln und die Erkrankung besser zu verstehen, sagt Corbett.

„Diese Kommunikation zwischen Klinikern und Forschern war ein klarer Erfolg”, meint sie.

Quellen:

University of California-Davis, 11.1.10

Mazaheri et al. Biological Psychiatry, Jan 2010

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Ein neues gedankengesteuertes Computersystem, das die Symptome von Aufmerksamkeitsdefizit-Hyperaktivitätsstörung (ADHS) bei Kindern verbessern kann, wird diesen Monat in Großbritannien auf dem Markt eingeführt.

Professor Karen Pine vom Fachbereich Psychologie der University of Hertfordshire in Großbritannien und Farjana Nasrin untersuchten die Wirkung von EEG (Elektroenzephalographie)-Biofeedback, einer Lernstrategie, die auf der Messung elektrischer Potentiale bei Gehirnaktivität beruht, an zehn Kindern mit ADHS aus Schulen in Hertfordshire.

Die Forscher testeten das Verfahren des EEG-Biofeedbacks dreimal pro Woche für insgesamt zwölf Wochen an den Schulkindern. Das System mit dem Namen Play Attention wurde von der nicht profitorientierten Firma Games for Life zur Verfügung gestellt, die das Lernsystem von öffentlichem Interesse vermarktet.

Bei diesem System spielt das Kind ein lustiges Lernspiel und trägt dabei einen Helm, der einem Fahrradhelm ähnelt. Der Helm misst die Gehirnaktivität in Form von EEG- Wellen, die für Aufmerksamkeit charakteristisch sind. Solange sich das Kind konzentriert, kann es das Spiel kontrollieren, aber wenn seine Aufmerksamkeit nachlässt, ist das Spiel zu Ende.

Die Forscher stellten fest, dass das impulsive Verhalten der Kinder gegen Ende der Studie abnahm verglichen mit einer Kontrollgruppe, die das System nicht benutzt hatte.

„Kinder mit ADHS können ihre Impulse schlecht kontrollieren und unerwünschtes Verhalten bremsen”, sagt Prof. Pine. „Dadurch können sie Schwierigkeiten in der Schule und mit ihrem Verhalten allgemein haben. Die Play Attention-Methode könnte langfristigen Problemen vorbeugen, indem sie Kindern hilft, weniger impulsiv zu sein und sich besser zu beherrschen.“

Professor Pine und der Psychologe Dr. Rob Sharp, der sich auf den pädagogischen Bereich spezialisiert hat, arbeiten weiter an futuristischen Projekten zusammen mit Ian Glasscock, dem geschäftsführenden Direktor von Games for Life. Methoden, bei denen sich mithilfe gedankengesteuerter Computerspiele der Lernerfolg von Kindern mit ernsthaften Kommunikationsstörungen oder auch Körperbehinderungen auswerten lässt, versprechen viel für die Zukunft, denn diese Kinder könnten einen Computer nicht per Hand bedienen.

„Viele Kinder, Jugendliche und Erwachsene haben Schwierigkeiten mit ihrer Aufmerksamkeit, die sie im Leben erheblich einschränken, und zu denen auch Störungen wie ADHS gehören“, sagt Glasscock. „Die Technologie der gedankengesteuerten pädagogischen Computerspiele ist die einzige Behandlung, die nachweislich die eigentlichen Symptome von ADHS verbessert. Bis jetzt hat man diesen Kindern manchmal Medikamente verschrieben.“

Games for Life will nun ihr neues System ab diesem Monat auf dem britischen Markt verkaufen.

Quelle:

Medical News Today, 8.1.10

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