An der Entstehung von Ängsten und Depressionen sind psychische und Umweltfaktoren beteiligt, aber auch die genetische Veranlagung eines Menschen spielt eine Rolle. Wie die einzelnen Faktoren auf die Funktion des Gehirns einwirken, sodass Angst- und Depressionssymptome ausgelöst werden, ist jedoch immer noch nicht klar. Um einen besseren Einblick in diese Wechselwirkungen zu bekommen, hat ein französisches Forscherteam vom Centre Émotion-Remédiation et Réalité Virtuelle (CNRS, Pitié Salpêtrière Hospital, Paris) die Amygdala untersucht. Dieser Teil des Gehirns ist bei Menschen überaktiv, die unter Ängsten und Depressionen leiden.

Die Forscher konnten zeigen, dass die Amygdala unterschiedlich reagiert, je nach dem genetischen Make-up eines Menschen, seiner Lebensgeschichte und seiner geistigen Tätigkeit. Diese Ergebnisse bedeuten, dass eine Psychotherapie eine unterschiedliche Wirkung auf die Gehirnaktivität von Patienten haben könnte, die von ihren jeweiligen genetischen Merkmalen abhängt. Die Studie erscheint als Titelgeschichte der Novemberausgabe von Human Brain Mapping.

Mehrere Studien, die in den letzten zehn Jahren publiziert wurden, deuten darauf hin, dass das Gen 5-HTTLPR eine wichtige Rolle bei Depressionen spielen könnte. Das Gen kodiert für ein Transportprotein für den Neurotransmitter Serotonin, der an der Regulation von Emotionen beteiligt ist. Der Promotor des Gens (eine Region, die die Genaktivität bestimmt) kann entweder lang oder kurz sein, und die kurze Variante kann die emotionale Wirkung belastender Ereignisse verstärken. Obwohl diese Hypothese noch umstritten ist, sind Forscher sich einig, dass die kurze Variante des Gens zu einer stärkeren Aktivierung der Amygdala (oder auch Mandelkern) führt, einer Struktur im Gehirn, die an der Entstehung von Gefühlen und der Erkennung von Gefahrensignalen beteiligt ist.

In ihrer neusten Studie untersuchten die Forscher den Einfluss von psychischen und Umweltfaktoren auf die Wirkung der beiden Genvarianten. Dafür machten sie die Aktivität der Amygdala mit funktionellem MRT, einer Gehirnimaging-Methode, sichtbar und führten Scans an den Gehirnen von 45 gesunden Testpersonen durch, darunter Träger der kurzen und der langen Genvariante. Während den Scans zeigten die Forscher den Testpersonen angenehme und unangenehme Bilder. Die Testpersonen sollten die Wirkung der Bilder entweder nur beschreiben (als angenehm oder unangenehm) oder über die Bedeutung nachdenken, die die Bilder für sie persönlich hatten.

Die Scans zeigten unterschiedliche Gehirnaktivitäten, je nach der Genvariante der Testpersonen: Bei Trägern der kurzen Variante war die Aktivierung der Amygdala stärker, wenn sie das Foto mit sich selbst in Verbindung brachten, als wenn sie nur überlegten, ob sie das Bild angenehm oder unangenehm fanden. Bei Testpersonen ohne die kurze Genvariante war es genau umgekehrt. Das heißt, die Aktivität der Amygdala war verschieden, je nach der Genvariante, aber auch nach der geistigen Tätigkeit der Testpersonen – ob sie das Bild „objektiv“ beschrieben oder eine Assoziation mit ihrer persönlichen Lebenserfahrung herstellten.

Vor den Scans wurden die Testpersonen über negative Ereignisse befragt, die sie im vorangegangenen Jahr erlebt hatten, wie zum Beispiel Schwierigkeiten im Beruf, Trennungen, Todesfälle etc. Die Ergebnisse zeigten, dass sich belastende Erlebnisse im vorangegangenen Jahr auch auf den Einfluss des Gens auf die Aktivierung der Amygdala auswirkten, wobei diese Interaktion zwischen Genen und Umwelt selbst durch die geistige Tätigkeit der Testpersonen verändert wurde.

Die Ergebnisse zeigen, dass das genetische Make-up der Testpersonen einen Einfluss auf ihre Gehirnfunktion hatte. Aber dieser Einfluss war abhängig von ihrer Lebensgeschichte und der Art des psychologischen Tests. Im Hinblick auf die Behandlung von Depressionen bedeuten diese Ergebnisse, dass eine Psychotherapie und insbesondere eine Verhaltenstherapie, die Depressionspatienten helfen soll ihre Welt anders wahrzunehmen, unterschiedliche Auswirkungen auf das Gehirn haben könnte, die von bestimmten Genen abhängen. Diese Möglichkeit wollen die Forscher nun weiter untersuchen.

Quellen:

CNRS, 28. Okt 2011

Lemogne et al. Human Brain Mapping, Nov 2011

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Unsere Lebenserfahrungen – die Höhen und Tiefen und alles dazwischen – formen uns, sie begleiten uns und beeinflussen unseren emotionalen Grundzustand als Erwachsene. Zu diesem Ergebnis kommt eine neue Studie unter Leitung von Forschern der Virginia Commonwealth University (VCU) in den USA.

Die Studie zeigt, dass außer unseren Genen auch unsere Lebenserfahrungen einen wichtigen Einfluss auf unsere Neigung zu Ängsten und Depressionen haben.

„Wir leben heute in einer Zeit, in der die Bedeutung von Genen für dieses und jenes Merkmal betont wird. Aber es wichtig sich zu vergegenwärtigen, dass Erfahrungen mit unserer Umwelt auch einen wichtigen Betrag dazu leisten, wer wir als Menschen sind“, sagt der Leiter der Studie Dr. Kenneth Kendler, Direktor des Virginia Institutes für Psychiatrische und Verhaltensgenetik an der VCU.

„Als ich groß wurde, sagten wir, wenn von der Bedeutung einer guten Ernährung die Rede war: ,Der Mensch ist, was er isst.’ Die Ergebnisse dieser Studie zeigen aber, wie sehr ,Der Mensch ist, was er erlebt hat.’ Das heißt, Ihre Lebensgeschichte begleitet Sie und beeinflusst Ihr Leben ähnlich wie ein Lebenslauf eine Karriere, im Guten wie im Schlechten“, sagt er.

Kendler, Professor für Psychiatrie und Human- und Molekulargenetik an der School of Medicine der VCU, und ein internationales Team von Forschern der VCU und anderer Universitäten analysierten neun Datensätze von mehr als 12000 eineiigen Zwillingen, die im Laufe ihres Lebens Symptome von Depressionen und/oder Ängsten hatten.

Studien an eineiigen Zwillingen ermöglichen es Forschern Paare von Menschen zu untersuchen, die mit einem identischen genetischen Make-up und in das gleiche Familienumfeld geboren wurden. Ihre Umwelt kann sich später ändern, wenn sie älter werden und beginnen unterschiedliche Entscheidungen zu treffen, sodass sie sich auseinanderentwickeln und andere Lebensstile, Ernährungsgewohnheiten oder Freunde haben.

Die Teilnehmer aller Studien machten über einen Zeitraum von jeweils fünf bis sechs Jahren Angaben, aus denen Rückschlüsse auf ihre Symptome von Ängsten und Depressionen möglich waren. Die Teilnehmer waren unterschiedlich alt und hatten an amerikanischen und europäischen Bevölkerungsstudien teilgenommen.

Laut Kendler benutzten die Forscher statistische Modelle, die sein Kollege Dr. Charles Gardner, ein wissenschaftlicher Mitarbeiter in der Abteilung Psychiatrie der VCU, entwickelt hatte, um zu untersuchen, wie sich die individuellen Unterschiede bei den einzelnen Zwillingspaaren im Laufe der Zeit veränderten. Das Team beobachte, dass sich angefangen von der Kindheit die vorhergesagte Ausprägung der Angst- und Depressionssymptome immer mehr auseinanderentwickelte, je älter die Zwillinge wurden. Ab dem Alter von etwa 60 Jahren aber entwickelten sie sich nicht mehr weiter auseinander. Außerdem stellten sie fest, dass Erfahrungen mit der Umwelt ab dem mittleren Erwachsenenalter eine wichtige Rolle bei stabilen und vorhersagbaren interindividuellen Unterschieden beim Grad von Ängsten und Depressionen spielen.

Quelle:

VCU News, 5. Okt 2011

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Eine neue Studie zeigt, dass ein Mensch glücklicher ist, wenn er eine aktivere Variante eines Gens hat, das im Gehirn den Transport des Botenstoffs Serotonin (oder auch 5-HT) reguliert.

Die Ergebnisse der Studie, die heute im Journal of Human Genetics erscheint, zeigen zum ersten Mal einen direkten Zusammenhang zwischen dem genetischen Make-up und dem Glücksempfinden eines Menschen, wie es sich in seiner Zufriedenheit mit dem Leben ausdrückt.

Die Studie von Jan-Emmanuel De Neve, einem Verhaltensökonom an der London School of Economics and Political Science (LSE), analysierte genetische Daten von mehr als 2 500 Menschen, die am National Longitudinal Study of Adolescent Health (eine Langzeitstudie) teilnehmen und für die US-Bevölkerung repräsentativ sind. Er untersuchte insbesondere, welche funktionellen Varianten des 5-HTT-Gens die Teilnehmer hatten.

Das 5-HTT-Gen, das für den Serotonin-Transporter in der Zellmembran von Nervenzellen kodiert, hat zwei genetische Varianten (Allele), eine lange und eine kurze. Das lange Allel ist genetisch aktiver, sodass die Zellmembran von Nervenzellen mit dieser Variante mehr Serotonin-Transportermoleküle enthält. Der Mensch erbt je eine Genkopie von beiden Eltern und kann daher drei Genotypen (Kombinationen von Allelen) haben, lang-lang, kurz-kurz oder lang-kurz.

Die Studie verglich die Genotypen der Teilnehmer mit ihrer Antwort auf die Frage „Wie zufrieden sind Sie insgesamt mit Ihrem Leben?”. Fünf Antworten waren möglich: sehr zufrieden, zufrieden, unzufrieden, sehr unzufrieden oder keine Angabe.

Die Ergebnisse zeigten, dass ein viel höherer Prozentsatz von Menschen mit dem aktiveren Genotyp „lang-lang“ mit ihrem Leben sehr zufrieden (35%) oder zufrieden (34%) waren als Menschen mit dem weniger aktiven Genotyp „kurz-kurz“ (jeweils 19%). Umgekehrt waren 26% der Menschen mit dem Genotyp „kurz-kurz“ unzufrieden, aber nur 20% mit dem Genotyp „lang-lang“.

Die Studie zeigte, dass Träger eines einzigen langen Allels eine 8,5 Prozent höhere Wahrscheinlichkeit hatten mit ihrem Leben sehr zufrieden zu sein als Menschen ohne eine Kopie des langen Allels des 5-HTT-Gens. Menschen mit zwei Kopien des langen Allels hatten sogar eine durchschnittlich 17 Prozent höhere Wahrscheinlichkeit mit ihrem Leben sehr zufrieden zu sein. Diese Unterschiede waren statistisch signifikant.

Jan-Emmanuel De Neve sagt: „Man vermutet schon lange, dass dieses Gen einen Einfluss auf die psychische Gesundheit eines Menschen hat. Aber diese Studie zeigt zum ersten Mal, dass es maßgeblich daran beteiligt ist, wie zufrieden ein Mensch mit seinem Leben ist.“

„Die Ergebnisse der Studie zeigen einen starken Zusammenhang zwischen der Zufriedenheit eines Menschen und diesen funktionellen Varianten des 5-HTT-Gens. Natürlich bestimmt nicht nur dieses eine Gen unser Wohlbefinden – andere Gene und vor allem Erfahrungen, die wir im Laufe des Lebens machen, werden auch weiter den Großteil der Variabilität bei der Zufriedenheit von Menschen erklären. Aber dieses Ergebnis hilft zu erklären, warum die Zufriedenheit jedes Menschen ein individuelles Ausgangsniveau hat, und warum manche Menschen von Natur aus zufriedener sind als andere, und das verdanken wir zum großen Teil unserem individuellen genetischen Make-up.“

Quellen:

London School of Economics, 6. Mai 2011

De Neve. Journal of Human Genetics, Mai 2011

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Eine Studie, die heute veröffentlicht wurde, liefert den ersten direkten Beweis, dass Aufmerksamkeitsdefizit-Hyperaktivitätsstörung (ADHS) eine genetisch bedingte Erkrankung ist. Wissenschaftler an der Cardiff University in Großbritannien stellten fest, dass bei Kindern mit ADHS bestimmte kurze DNA-Abschnitte häufiger dupliziert (hier: vervielfacht) sind oder fehlen als bei anderen Kindern.

Außerdem zeigte die Studie eine deutliche Überlappung dieser Abschnitte, die als Kopiezahlvarianten (copy number variants, CNVs) bezeichnet werden, mit Genvarianten, die bereits mit Autismus und Schizophrenie in Verbindung gebracht worden sind. Die Daten sind ein überzeugender Beweis, dass ADHS eine neurologische Entwicklungsstörung ist – in anderen Worten, dass die Gehirne von Kindern mit dieser Störung anders sind als die gesunder Kinder.

Die Studie, die in der heutigen Ausgabe des Fachjournals The Lancet erscheint, wurde weitgehend vom Wellcome Trust finanziert, mit zusätzlicher Unterstützung von Action Medical Research, dem Medical Research Council und der Europäischen Union.

„Wir hoffen, dass diese Ergebnisse dazu beitragen werden, das Stigma zu überwinden, das mit ADHS verbunden ist“, sagt Prof. Anita Thapar. „Allzu oft wird ADHS als Folge einer Erziehungsunfähigkeit der Eltern oder ungesunder Ernährung abgetan. Als Klinikerin war mir klar, dass diese Erklärungen kaum zutreffen konnten. Nun können wir mit Bestimmtheit sagen, dass ADHS eine genetisch bedingte Erkrankung ist, und dass sich die Gehirne von Kindern mit dieser Störung anders entwickeln als die gesunder Kinder.“

ADHS ist eine der häufigsten psychischen Störungen in der Kindheit, die bei etwa einem von fünfzig Kindern in Großbritannien auftritt. Kinder mit ADHS sind überaus unruhig, impulsiv und leicht ablenkbar, was zu Hause und in der Schule zu Schwierigkeiten führt. Obwohl es für die Erkrankung keine Heilung gibt, kann eine Kombination von medikamentöser und Verhaltenstherapie die Symptome abschwächen.

Die Erkrankung hat eine starke erbliche Komponente – Kinder mit ADHS haben statistisch häufiger auch einen Elternteil mit der Erkrankung. Ein Kind mit einem eineiigen Zwilling, der unter ADHS leidet, hat eine Wahrscheinlichkeit von drei zu vier, auch selbst die Störung zu entwickeln. Trotzdem gab es bis jetzt keinen direkten Nachweis, dass die Erkrankung genetisch bedingt ist, und ihre möglichen Ursachen waren heftig umstritten. Manche Leute waren der Meinung, die Erkrankung würde durch eine Inkompetenz der Eltern oder eine zuckerhaltige Ernährung verursacht.

Das Team der Cardiff University analysierte die Genome von 366 Kindern, die alle eine klinische Diagnose von ADHS hatten, verglich sie mit mehr als tausend Proben von gesunden Kindern als Kontrolle und suchte nach Variationen im genetischen Make-Up, die Kinder mit der Erkrankung gemeinsam hatten.

„Kinder mit ADHS haben deutlich häufiger als andere Kinder DNA-Abschnitte, die fehlen oder dupliziert sind, und wir wussten bereits, dass es einen klaren genetischen Zusammenhang zwischen diesen Abschnitten und anderen Erkrankungen des Gehirns gibt“, erläutert Dr. Nigel Williams. „Diese Ergebnisse erlauben uns einen ersten faszinierenden Einblick in die Veränderungen, die zu ADHS führen können.“

Die Forscher fanden seltene CNVs bei Kindern mit ADHS fast doppelt so häufig wie bei gesunden Kindern der Kontrollgruppe – und sogar noch häufiger bei Kindern mit ADHS, die außerdem auch Lernschwierigkeiten hatten. CNVs sind bei Patienten mit Gehirnerkrankungen besonders häufig.

Weiter überlappten die CNVs, die bei Kindern mit ADHS identifiziert wurden, deutlich mit Genomregionen, von denen man weiß, dass sie eine Rolle bei der Anfälligkeit eines Menschen für Autismus und Schizophrenie spielen. Obwohl diese Erkrankungen nach heute vorherrschender Meinung völlig eigenständig sind, haben ADHS und Autismus manche Symptome und Lernschwierigkeiten gemeinsam. Diese neuen Forschungsergebnisse zeigen, dass beide Erkrankungen eine gemeinsame biologische Grundlage haben könnten.

Am deutlichsten war die Überlappung in einer bestimmten Region auf Chromosom 16, die schon vorher mit Schizophrenie und anderen schweren psychiatrischen Erkrankungen in Verbindung gebracht worden war und mehrere Gene umfasst. Man weiß, dass eines dieser Gene eine Rolle bei der Entwicklung des Gehirns spielt.

„ADHS wird nicht von einer einzelnen genetischen Veränderung verursacht, sondern wahrscheinlich von mehreren genetischen Veränderungen, einschließlich CNVs, die mit der Umwelt eines Kindes zusammenwirken“, erklärt Dr. Kate Langley. „Kinder auf die CNVs zu untersuchen, die wir identifiziert haben, würde die Diagnose ihrer Erkrankung nicht erleichtern. Dafür haben wir bereits sehr gründliche klinische Untersuchungsmethoden.“

Dr. John Williams, Direktor der Abteilung Neurowissenschaften und psychische Gesundheit beim Wellcome Trust, der die Arbeit von Prof. Thapar seit zehn Jahren unterstützt hat, sagt: „Diese Ergebnisse sind ein Beleg für das Durchhaltevermögen von Prof. Thapar und ihren Mitarbeitern, die oft unpopuläre Theorie zu beweisen, dass ADHS eine Gehirnerkrankung ist, die mit Genen zusammenhängt. Sie haben Spitzentechnologie benutzt und begonnen, die Ursachen einer Erkrankung aufzuklären, die komplex ist und oft für die Kinder wie auch für ihre Familien eine große Belastung darstellt.“

Quellen:

Wellcome Trust, 30.9.10

Williams et al. The Lancet, Okt 2010

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Persönlichkeitsmerkmale, die man schon in der Kindheit beobachten kann, sagen mit hoher Wahrscheinlichkeit voraus, wie sich ein Mensch im Erwachsenenalter verhalten wird. Das zeigt eine Untersuchung von Forschern an der University of California (UC), Riverside, dem Oregon Research Institute und der University of Oregon in den USA. Die Studie wird in einer der nächsten Ausgaben des Fachjournals Social Psychological and Personality Science erscheinen.

Die Studie beruht auf den Daten einer Untersuchung aus den Sechzigerjahren an etwa 2400 Grundschulkindern unterschiedlicher ethnischer Herkunft in Hawaii. Damals hatten Lehrer die Persönlichkeit ihrer Schüler beurteilt. Die Forscher verglichen diese Einschätzungen der Lehrer mit Videoaufnahmen von Interviews mit 114 dieser Menschen vierzig Jahre später.

Die Ergebnisse waren überraschend, sagt Christopher S. Nave, ein Doktorand an der UC Riverside und erster Autor der Studie mit dem Titel „Über die Unabhängigkeit der Persönlichkeit von äußeren Umständen: Beurteilungen von Lehrern sagen direkt beobachtetes Verhalten vier Jahrzehnte später voraus.”

„Wir bleiben als die gleiche Person erkennbar”, sagt Nave. „Das zeigt, wie wichtig es ist, eine Persönlichkeit zu verstehen, denn sie bleibt uns erhalten, wohin wir auch gehen, durch alle Lebensphasen und -umstände.”

Die Forscher untersuchten vier Persönlichkeitseigenschaften – Sprachgewandtheit, Anpassungsfähigkeit, Impulsivität und Zurückhaltung. Die Ergebnisse zeigten:

• Kinder, die als sprachgewandt identifiziert wurden – definiert als ungezügelte Schwatzhaftigkeit – zeigten als Erwachsene mittleren Alters Interesse an intellektuellen Fragen und hatten eine flüssige Sprache. Sie versuchten, die Situation zu kontrollieren, und wirkten überdurchschnittlich intelligent. Kinder, die nach Einschätzung ihrer Lehrer wenig sprachgewandt waren, suchten als Erwachsene Rat, sie gaben bei Schwierigkeiten schnell auf und waren ungeschickt im Umgang mit anderen.

• Kinder, die als sehr anpassungsfähig eingeschätzt wurden – definiert als neue Situationen leicht und erfolgreich meistern können – wirkten als Erwachsene mittleren Alters fröhlich, sie hatten eine flüssige Sprache und zeigten Interesse an intellektuellen Fragen. Menschen, die im Kindesalter als wenig anpassungsfähig eingeschätzt wurden, waren als Erwachsene selbstkritisch, sie suchten Rat und waren ungeschickt im Umgang mit anderen.

• Schüler, die als impulsiv eingeschätzt wurden, redeten als Erwachsene laut, sie zeigten sich an vielen Dingen interessiert und waren gesprächig. Menschen, die als wenig impulsiv eingeschätzt wurden, waren als Erwachsene ängstlich oder schüchtern, sie hielten andere auf Distanz und wirkten unsicher.

• Kinder, die von ihren Lehrern als zurückhaltend eingeschätzt wurden – definiert als bescheiden, die eigene Wichtigkeit herunterspielen oder niemals angeben – zeigten als Erwachsene Schuldgefühle, sie suchten Bestätigung, waren selbstkritisch und wirkten unsicher. Leute, die als nicht zurückhaltend eingeschätzt wurden, redeten als Erwachsene laut, sie zeigten Interesse an intellektuellen Fragen und wirkten herablassend.

„Wir glauben, dass die Persönlichkeit im Wesen eines Menschen liegt”, sagt Nave. „Sie ist ein Teil von uns selbst, ein Teil unserer Biologie. Zwar beeinflussen Ereignisse im Leben unser Verhalten, aber wir müssen auch die Bedeutung der Persönlichkeit anerkennen, wenn wir späteres Verhalten verstehen wollen.”

Weitere Untersuchungen werden Aufschluss darüber geben, wie sehr „die Persönlichkeit eines Menschen sein späteres Leben beeinflusst.” Außerdem werden sie uns „helfen zu verstehen, wie die Persönlichkeit und das Verhalten von Menschen zusammenhängen und untersuchen, inwieweit wir unsere Persönlichkeit verändern können.”

Quellen:

UCR Newsroom, 3.8.10

Nave et al. Social Psychological and Personality Science, 2010

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Noch bevor sie sprechen lernen, organisieren Babys Informationen über Zahlen, Raum und Zeit auf eine komplexere Art und Weise als man bisher dachte. Zu diesem Ergebnis kommt eine Studie unter Leitung der Psychologin Stella Lourenco von der Emory University in den USA. „Wir haben gezeigt, dass neun Monate alte Babys ein Gespür für die Verhältnisse von Objekten zueinander haben und „mehr als“ oder „weniger als“ bei Zahl, Größe und Dauer erkennen können. Und das wirklich Bemerkenswerte ist, sie brauchen nur Erfahrung mit einem dieser quantitativen Konzepte, um zu erraten, wie andere Quantitäten aussehen sollten”, sagt Lourenco.

Lourenco führte die Studie, die in einer der nächsten Ausgaben von Psychological Science veröffentlicht werden soll, zusammen mit dem Neurowissenschaftler Matthew Longo vom University College London durch.

In seinem Meisterwerk „The Principles of Psychology” aus dem Jahre 1890 beschreibt William James den Eindruck des Babys von der Welt als ein „einziges großes grelles, hektisches Durcheinander.”

Aber immer mehr Forschungsergebnisse stellen diese lange Zeit gültige Theorie auf den Kopf.

„Unsere Ergebnisse deuten darauf hin, dass Menschen ab den ersten paar Monaten im Leben Informationen über die Quantität benutzen, um ihre Wahrnehmung von der Welt zu organisieren”, sagt Lourenco. „Die Quantität scheint überaus nützlich zu sein, um vorherzusagen, wie sich Objekte verhalten sollten.”

Lourenco konzentriert sich auf die Entwicklung der räumlichen Wahrnehmung und ihre Interaktionen mit anderen kognitiven Dimensionen wie der Verarbeitung von Zahlen und der Wahrnehmung der Zeit. Frühere Forschungsuntersuchungen haben gezeigt, dass diese verschiedenen kognitiven Bereiche auf neuronaler Ebene eng miteinander verknüpft sind. So haben zum Beispiel Tests gezeigt, dass Erwachsene kleinere Zahlen mit der linken Seite des Raumes assoziieren und größere Zahlen mit der rechten.

„Es ist, als ob wir ein Lineal im Kopf hätten”, beschreibt Lourenco das Phänomen.

Andere Tests haben gezeigt, wenn Erwachsene schnell die höhere von zwei Zahlen wählen sollen, wird die Aufgabe viel schwieriger, wenn die höhere Zahl physisch kleiner aussieht als die niedrigere Zahl.

Lourenco wollte untersuchen, ob unser Gehirn einfach statistische Regelmäßigkeiten durch wiederholte Erfahrungen und sprachliche Assoziationen erkennt, oder ob ein allgemeines System für die Wahrnehmung von Größen schon früh im Leben existiert.

Um das zu untersuchen, zeigte sie in ihrem Labor neun Monate alten Babys Gruppen von Objekten auf einem Computerbildschirm. „Babys starren gerne Dinge an, die sie zum ersten Mal sehen”, erklärt Lourenco, „und wir können messen, wie lange sie diese Dinge anschauen, um zu verstehen, wie sie Informationen verarbeiten.”

Wenn die Forscher den Babys Bilder von größeren Objekten zeigten, die schwarz und gestreift waren, und kleineren Objekten, die weiß und gepunktet waren, erwarteten die Babys die gleiche Kombination von Farbe und Muster auch für das Größenverhältnis „mehr und weniger” bei Zahlen und der Zeitdauer. Wenn zum Beispiel die zahlreicheren Objekte weiß und gepunktet waren, fixierten die Babys das Bild länger, als wenn die Objekte schwarz und gestreift waren.

„Wenn die Babys etwas länger anschauen, zeigt es, dass sie von der fehlenden Übereinstimmung überrascht sind”, sagt Lourenco. „Sie scheinen zu erwarten, dass diese verschiedenen Dimensionen in der Welt miteinander korrelieren.”

Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass Menschen mit einem allgemeinen System für die Wahrnehmung von Größen geboren werden könnten. „Wenn wir nicht mit diesem System geboren werden, dann scheint es sich sehr schnell zu entwickeln”, sagt Lourenco. „Wie dem auch sei, ich finde es erstaunlich, wie wir Informationen über die Quantität benutzen, um uns die Welt zu erklären.”

Lourenco hat vor Kurzem 300 000 Dollar Forschungsgelder vom John Merck Fund erhalten. Die Mittel sind für junge Forscher gedacht, die kognitiv-psychologische oder biologische Untersuchungen durchführen, die für Entwicklungsstörungen relevant sind. Sie hat vor, damit näher zu untersuchen, wie sich dieses System zur Verarbeitung quantitativer Informationen entwickelt, sowohl bei gesunden Kindern als auch bei Kindern mit Entwicklungsstörungen wie der Lernschwäche Dyskalkulie (Rechenschwäche) – dem mathematischen Äquivalent der Dyslexie (Lese- und Rechtschreibschwäche).

„In den letzten beiden Jahrzehnten galt die Aufmerksamkeit sehr der Dyslexie”, sagt Lourenco. „Aber weil unsere Welt immer technischer wird und Schüler in den USA denen in anderen Ländern in Mathematik hinterherhinken, findet jetzt die Bedeutung mathematischen, räumlichen und zeitlichen Denkens mehr Beachtung. Ich möchte die tiefer liegenden Ursachen der Dyskalkulie untersuchen und mich mit möglichen Behandlungsmethoden für Kinder befassen, die Schwierigkeiten mit quantitativem Denken haben.”

Quellen:

Emory University, 11.6.10

Lourenco & Longo. Psychological Science, Juni 2010

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Alkoholmissbrauch hat eine sehr störende Wirkung auf den circadianen Rhythmus (Tag-Nachtrhythmus), aber Störungen des circadianen Rhythmus’ können auch zu Alkoholmissbrauch und zu einem Rückfall bei abstinenten Alkoholikern führen. Die circadiane zeitliche Anpassung wird bei Säugetieren durch Licht und andere Einflüsse wie Essen, soziale Interaktionen und körperliche Aktivität reguliert. Eine neue Studie über den Zusammenhang von Alkoholkonsum und Radlaufen bei Hamstern hat gezeigt, dass Sport eine effektive Methode sein könnte, um den Alkoholkonsum bei Menschen zu reduzieren.

Die Ergebnisse werden in der Septemberausgabe des Journals Alcoholism: Clinical & Experimental Research veröffentlicht, sind aber bereits online zu lesen.

„Die Kennzeichen von Alkoholmissbrauch sind ein Verlangen nach und Konsum von Alkohol, die zur Gewohnheit werden, und dass ein Mensch ohne Alkohol im Alltag nicht mehr normal zurechtkommen kann. Er wirkt sich störend auf die zeitliche Anpassung und Stabilisierung der circadianen Tagesrhythmen aus – wann wir schlafen, essen und Sex haben – die von der circadianen Uhr im Gehirn bestimmt werden”, erklärt der Leiter der Studie J. David Glass, Professor für Biowissenschaften an der Kent State University in den USA.

„Wenn sie ständig Alkohol zu sich nehmen, können Leute zu früh oder zu spät ins Bett gehen, die Nacht nicht durchschlafen und ungewöhnliche Essgewohnheiten entwickeln wie tagsüber wenig essen und/oder spät abends zu viel essen. Das kann bei ihrem Trinkverhalten zu einem Teufelskreis führen, weil diese Leute mit erhöhtem Alkoholkonsum reagieren, um besser einzuschlafen, nur um dann über noch schlechteren Nachtsschlaf zu klagen und außerdem ein stärkeres Verlangen nach Alkohol zu haben”, sagt Glass.

Mit anderen Worten, sagt Alan M. Rosenwasser, Professor für Psychologie an der University of Maine in den USA, chronischer Alkoholmissbrauch und ein gestörter circadianer Rhythmus stehen in einem destruktiven Verhältnis zueinander und haben negative Auswirkungen auf die körperliche und emotionale Gesundheit. „Daher ist es sehr interessant, dass der Zugang zu Laufrädern und anderen Arten freiwilliger körperlicher Betätigung bei Tierexperimenten zu einem wichtigen Umweltfaktor geworden sind, der die Gesundheit des Gehirns, circadiane Rhythmen und das emotionale Wohlbefinden beeinflusst”, sagt er.

Glass stimmt dem zu weist darauf hin, dass körperliche Betätigung wichtig für die lichtunabhängige Regulation der circadianen zeitlichen Anpassung ist. „Wenn man die körperliche Aktivität von Tieren einschränkt”, sagt er, „zum Beispiel indem man ihnen wie in dieser Studie kein Laufrad gibt, hat das eine eindeutig stimulierende Wirkung auf ihren Alkoholkonsum.”

In ihrer Studie untersuchten Glass und seine Mitarbeiter drei Faktoren: den Einfluss des Radlaufens auf den chronischen freiwilligen Konsum von Trinkwasser mit Alkohol (20 Volumenprozent); den Einfluss des Alkoholkonsums auf das Radlaufen bei Hamstern, die vorher noch nie Alkohol getrunken hatten; und den Einfluss von Dauerlicht (LL) sowohl auf den Alkoholkonsum als auch auf das Radlaufen.

„In dieser Untersuchung stellten wir fest, je mehr die Hamster liefen, desto geringer war ihr Alkoholkonsum”, sagt Glass. „Die ,fauleren’ Hamster, die nicht so viel liefen, hatten ein größeres Verlangen nach Alkohol und tranken mehr. Das zeigt, dass körperliche Betätigung eine effektive, nützliche und nicht-medikamentöse Behandlungsmethode für Alkoholismus sein könnte.”

„Alkoholkonsum und freiwillige körperliche Betätigung scheinen zwei Verhaltensweise zu sein, die von Natur aus belohnend sind”, fügt Rosenwasser hinzu, „und die belohnenden Effekte dieser beiden Verhaltensweisen könnten teilweise austauschbar sein. Dieses Ergebnis deutet darauf hin, dass die beiden Verhaltensweisen von überlappenden Systemen im Gehirn reguliert werden.”

Glass ist auch dieser Meinung und merkt an, dass körperliche Betätigung scheinbar ähnliche Veränderungen der Gehirnchemie wie Alkohol hervorrufen kann. „Dopamin ist die wichtigste chemische Substanz, die im Gehirn als Antwort auf jede Art von Belohnung wie Sport, Drogen, Essen und Sex freigesetzt wird”, sagt er. „Für Menschen könnte Sport ein effektiver, nützlicher und auf natürliche Weise belohnender Ersatz für jede Art von Sucht sein. Er könnte auch das Suchtrisiko bei Menschen mit einer Familiengeschichte von Sucht vermindern und außerdem das Risiko für Herz-Kreislauf-Erkrankungen und Störungen der Stimmungslage erheblich senken. Aber wie bei allen Belohnungen sollte man Sport in Maßen treiben, sodass er das normale Alltagsleben eines Menschen nicht beeinträchtigt.”

Ein zweites wichtiges Ergebnis war, dass Hamster, die empfindlicher auf den störenden Einfluss von Dauerlicht auf circadiane Rhythmen reagierten, auch ein geringeres Verlangen nach Alkohol hatten. „Daher könnte es eine genetische Veranlagung geben, die Alkoholabhängigkeit und –missbrauch zugrunde liegt und sich unter Bedingungen zeigt, die den circadianen Rhythmus stören”, sagt Glass, „wie Schichtarbeit, Schlafstörungen oder wiederholter Jetlag.”

„Mehrere Forschungsgruppen haben in letzter Zeit ein Interesse für die Zusammenhänge zwischen circadianen Uhren, Sport und Alkohol- und Drogenmissbrauch entwickelt”, sagt Rosenwasser. „Im Allgemeinen haben die Untersuchungen auf diesem Gebiet gezeigt, dass Alkoholmissbrauch einen sehr störenden Einfluss auf biologische Rhythmen haben kann, dass diese Störungen späteren Alkoholmissbrauch begünstigen können, und dass Sport ein wichtiger Umweltfaktor ist, der sowohl circadiane Rhythmen als auch den Alkoholkonsum beeinflusst. Diese Studien haben zu mehreren neuen Richtungen in der Alkoholforschung geführt und geben Anlass zu der Hoffnung, dass Behandlungsmethoden entwickelt werden können, die von circadianen Rhythmen und/oder Sport Gebrauch machen, um das Management der ernsten und behindernden Begleiterkrankungen von exzessivem Trinken zu verbessern.”

„Viele in der Öffentlichkeit aber auch viele Ärzte betrachten Alkoholmissbrauch und Alkoholsucht immer noch als Charakterschwäche und mangelnde ,Willensstärke’”, sagt Rosenwasser. „Ergebnisse wie diese helfen, Alkoholmissbrauch-Erkrankungen in einen weiteren biologischen Kontext zu stellen, und zeigen, dass sowohl physiologische als auch Umweltfaktoren zu exzessivem Alkoholkonsum beitragen. Deshalb müssen diese physiologischen und Umweltfaktoren untersucht werden, um Alkoholmissbrauch und andere Formen exzessiven Verhaltens effektiv kontrollieren zu können.”

Quellen:

EurekAlert!, 21.6.10

Hammer et al. Alcoholism: Clinical & Experimental Research, 2010

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Die stimulierende Wirkung von Koffein könnte nichts weiter als eine Illusion sein. Denn eine neue Studie zeigt, dass die gewohnte morgendliche Tasse Kaffe in Wirklichkeit zu nichts Nutze ist.

Für die Studie testete das englisch-deutsche Forscherteam die Wirkung von Koffein oder einem Placebo an 379 Versuchspersonen, nachdem sie sechzehn Stunden lang kein Koffein zu sich genommen hatten. Die Tests zeigten kaum Unterschiede bei der Munterkeit der Versuchspersonen.

Die Studie, die online in Neuropsychopharmacology erschien, zeigt, dass regelmäßige Kaffeetrinker eine Toleranz gegenüber den Angst auslösenden und stimulierenden Wirkungen von Koffein entwickeln. Menschen, die regelmäßig Kaffee trinken, haben vielleicht das Gefühl, davon munter zu werden. Doch die Ergebnisse zeigen, dass dieser Eindruck in Wirklichkeit nur auf der Abnahme der Ermüdungserscheinungen bei akutem Koffeinentzug beruht. Und wenn man die Angst auslösenden und Blutdruck steigernden Effekte von Koffein berücksichtigt, hat der Kaffeetrinker netto gar keinen Nutzen.

Peter Rogers von der Abteilung Experimentelle Psychologie der University of Bristol in Großbritannien und erster Autor der Studie, sagt: „Unsere Untersuchung zeigt, dass Menschen vom Koffeinkonsum keinerlei Vorteile haben – obwohl wir das Gefühl haben, davon munter zu werden, stellt das Koffein lediglich den Normalzustand wieder her. Andererseits bedeutet Toleranz auch, obwohl Koffein Angstgefühle verstärken kann, tritt dieser Effekt bei den meisten Koffeinkonsumenten kaum zutage.”

Etwa die Hälfte der Versuchspersonen nahm für gewöhnlich kein oder wenig Koffein zu sich und die andere Hälfte mittel bis viel. Für die Tests erhielten die Versuchspersonen entweder Koffein oder ein Placebo. Vorher und nachher gaben sie an, wie ängstlich und wach sie sich fühlten, und wie stark ihre Kopfschmerzen waren. Außerdem machten sie verschiedene psychologische Tests am Computer, mit denen ihr Gedächtnis, ihre Aufmerksamkeit und ihre Wachsamkeit (Aufmerksamkeit über einen längeren Zeitraum) gemessen wurden.

Die mittel/starken Koffeinkonsumenten, die das Placebo erhalten hatten, gaben an, sich müder zu fühlen und stärkere Kopfschmerzen zu haben, nicht jedoch die Versuchspersonen, die Koffein erhalten hatten. Aber nach der Koffeingabe waren starke Koffeinkonsumenten nicht wacher als geringe Koffeinkonsumenten, die Placebo erhalten hatten. Das zeigt, dass Koffein bei Kaffeetrinkern lediglich den „Normalzustand” wiederherstellt.

Außerdem stellten die Autoren fest, dass sich Menschen, die eine genetische Veranlagung zur Ängstlichkeit haben, dadurch nicht vom Kaffeetrinken abhalten lassen. Tatsächlich tranken Menschen mit der Genvariante für erhöhte Ängstlichkeit sogar etwas mehr Kaffee als Menschen ohne diese Genvariante, was darauf hindeutet, dass ein leichtes Angstgefühl mit zu der wohlig anregenden Wirkung von Kaffee gehören könnte.

Quellen:

University of Bristol, 2.6.10

Rogers et al. Neuropsychopharmacology, Juni 2010

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Die genetische Veranlagung spielt eine entscheidende Rolle dabei, wie gut Kinder anfangs lesen lernen. Nun zeigt eine neue Untersuchung an Zwillingen zum ersten Mal, dass beim Lesenlernen später Umweltfaktoren immer wichtiger werden. Die Ergebnisse sind ein weiterer Beweis, dass Kinder in den ersten Schuljahren beim Lesen Fortschritte machen können, die über die wichtigen genetischen Faktoren und ihre Einflüsse auf das Lesen hinausgehen, sagt Stephen Petrill, der erste Autor und Leiter der Studie. Petrill ist Professor für Entwicklung des Menschen und Familienwissenschaften an der Ohio State University in den USA.

„Wir müssen genetischen Einflüssen auf das Lesenlernen sicherlich mehr Beachtung schenken. Aber Kinder können unter richtiger Anleitung auch dann große Fortschritte machen, wenn sie bei der Einschulung kaum lesen können”, sagt Petrill.

„Die Ergebnisse zeigen, dass wir uns weiter bemühen müssen, die Entwicklung des Lesens bei Kindern so zu fördern, dass wir sowohl genetische als auch Umwelteinflüsse berücksichtigen.”

Schon frühere Untersuchungen haben gezeigt, dass die Lesekompetenz von Kindern sowohl von der Genetik als auch von der Umwelt beeinflusst wird. Doch diese Studie zeigt als Erste die relative Bedeutung beider Einflüsse auf die Geschwindigkeit, mit der Kinder Fortschritte beim Lesenlernen machen.

Die Ergebnisse der Studie wurden jetzt online im Journal of Child Psychology and Psychiatry veröffentlicht.

Für ihre Untersuchung wählten die Forscher Zwillinge, bei denen sich der Beitrag der Genetik und Umwelt gut analysieren lässt. Zum Beispiel sind eineiige Zwillinge genetisch identisch. Wenn diese Kinder unterschiedlich gut lesen können, beweist das einen Einfluss der Umwelt auf die Lesekompetenz der Geschwister.

An der Studie nahmen 314 Zwillinge aus dem Western Reserve Reading Project in Ohio teil. Darunter waren 135 eineiige Zwillinge und 179 Zwillingsbrüder.

Die Zwillinge nahmen ab dem Vorschulalter oder der ersten Klasse an der Studie teil. Die Lesekompetenz der Kinder wurde bei ihrer Aufnahme in die Studie und dann jährlich für zwei weitere Jahre zu Hause getestet.

Bei jedem Hausbesuch machten die Zwillinge einen umfangreichen, neunzigminütigen Test für verschiedene Teilaspekte ihrer Lesekompetenz. Dazu gehörten unter anderem das Erkennen von Worten, Buchstaben und den für Leseanfänger besonders schwierigen Phonemen (Laute, die die Bedeutung zweier ähnlich geschriebener Worte verändern, z.B. K und T in Katze und Tatze). Weiter wurde die Geschwindigkeit gemessen, mit der die Kinder eine Reihe von Buchstaben benennen konnten.

Die Forscher verglichen die Testwerte der Zwillinge und werteten dann statistisch aus, wie groß der Anteil an der zunehmenden Lesekompetenz war, den genetische beziehungsweise Umweltfaktoren erklären konnten.

Umweltfaktoren im weiteren Sinne sind alle äußeren Einflüsse auf das Kind – darunter die Fürsorge der Eltern, wie viel ihnen vorgelesen wird, ihre Wohngegend, Ernährung und der Schulunterricht.

Die Ergebnisse zeigten, wenn Kinder anfangen zu lesen, spielen sowohl Gene als auch die Umwelt eine unterschiedlich große Rolle bei der Lesekompetenz, die von dem jeweils untersuchten Teilaspekt des Lesens abhängt. Beim Erkennen von Worten und Buchstaben erklärte die Genetik etwa ein Drittel der Testergebnisse und die Umwelt zwei Drittel. Beim Wortschatz und dem Erkennen von Phonemen waren Genetik und Umwelt etwa gleich wichtig. Für die Lesegeschwindigkeit war zu drei Vierteln die genetische Veranlagung verantwortlich.

„Aber als wir analysierten, wie die Lesekompetenz der Kinder mit der Zeit zunimmt, wurde der Einfluss der Umwelt bedeutend wichtiger als die genetische Veranlagung”, sagt Petrill.

Für Verbesserungen bei Teilaspekten der Lesekompetenz, die im Unterricht erlernt werden (wie das Erkennen von Worten oder Buchstaben), ist fast ausschließlich die Umwelt verantwortlich. Auch das zunehmend bessere Erkennen von Phonemen wird zu achtzig Prozent durch die Umwelt bestimmt. Nur bei der Lesegeschwindigkeit spielen genetische Faktoren weiterhin eine große Rolle.

„Unabhängig davon, welche Fähigkeiten die Kinder zu Beginn des Lesenlernens schon mitbrachten und welchen Einfluss die Genetik und die Umwelt darauf hatten, zeigten unsere Ergebnisse, dass ihre Umwelt beeinflusste, wie schnell oder wie langsam sich die Lesekompetenz der Kinder entwickelte”, sagt Petrill.

Petrill betont, dass die Umwelt eines Kindes viel mehr ist als nur sein Unterricht in der Schule. Dennoch spielt der Unterricht wahrscheinlich eine Schlüsselrolle dabei, wie sich die Lesekompetenz im Laufe der Zeit verbessert.

Petrill sagt, weitere Studien müssten genauer untersuchen, wie Genetik und Umwelt beim Lesenlernen von Kindern zusammenwirken.

„Wir glauben, dass beide Faktoren für das Lesen wichtig sind. Etwas ganz Ähnliches haben Forscher im Gesundheitsbereich gefunden, zum Beispiel bei Herzerkrankungen und starkem Übergewicht”, sagt Petrill. „Aber wir wissen viel mehr über die relative Bedeutung von Genetik und Umwelt für biologische Systeme und ihren Einfluss auf Herzerkrankungen als auf das Lesen.“

Zum Beispiel können Menschen unabhängig von ihrer genetischen Veranlagung Umwelteinflüsse so verändern, dass sie ihr Risiko für Herzkrankheiten senken, sagt er.

Petrill hofft, dass man Kindern genauso helfen kann, besser lesen zu lernen.

„Wenn wir die Ursachen für Unterschiede bei der Lesekompetenz von Kindern verstehen und die Rollen, die Genetik und Umwelt dabei spielen, können wir den Leseunterricht dementsprechend besser gestalten”, sagt er.

Quellen:

Ohio State University, 11. 1. 10

Petrill et al. Journal of Child Psychology and Psychiatry, Jan 2010

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Junge Erwachsene, die körperlich fit sind, haben einen höheren IQ-Wert und studieren öfter an der Uni. Das zeigt eine große neue Studie von Forschern an der Sahlgrenska-Akademie der Universität Göteborg und dem Sahlgrenska-Universitätsklinikum in Schweden.

Die Ergebnisse der Untersuchung wurden jetzt in dem renommierten Fachjournal Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) veröffentlicht. Für ihre Studie analysierten die Wissenschaftler die Daten von 1,2 Millionen schwedischen jungen Männern aus den Geburtsjahrgängen 1950 bis 1976, die ihren Militärdienst leisteten. Das Forscherteam wertete die Ergebnisse von Fitness- und Intelligenztests aus, die die Männer bei der Aufnahme in den Militärdienst gemacht hatten.

Die Studie zeigte einen klaren Zusammenhang zwischen einer guten körperlichen Fitness und besseren Ergebnissen beim Intelligenztest. Der Zusammenhang war bei logischem Denken und sprachlichem Verständnis am stärksten ausgeprägt. Allerdings beeinflusste nur Fitness (körperliche Ausdauer) die Ergebnisse des Intelligenztests, nicht aber die Muskelkraft.

„Fit sein heißt, dass Leute auch ein gutes Herz und Lungenvolumen haben, und dass ihr Gehirn viel Sauerstoff bekommt”, sagt Michael Nilsson, Professor an der Sahlgrenska-Akademie und Chefarzt am Sahlgrenska-Universitätsklinikum. „Das könnte einer der Gründe sein, warum wir einen klaren Zusammenhang mit Fitness sehen, nicht aber mit Muskelkraft. Wir wissen auch von Wachstumsfaktoren, die dabei eine wichtige Rolle spielen.“

Die Forscher werteten die Daten von Zwillingen unter den Rekruten aus und konnten dadurch zeigen, dass sich der Zusammenhang von Fitness und höherem IQ-Wert vor allem durch Umweltfaktoren erklären lässt und nicht durch einen Einfluss der Gene.

„Wir haben auch gezeigt, dass die jungen Leute, die im Alter von fünfzehn bis achtzehn Jahren ihre körperliche Fitness verbessern, ihre geistigen Fähigkeiten steigern“, sagt Maria Åberg, die Forscherin an der Sahlgrenska-Akademie und Ärztin am Åby-Gesundheitszentrum ist. „Deshalb ist Sport ein wichtiges Schulfach und ein absolutes Muss, wenn wir in Mathematik oder theoretischen Fächern Erfolg haben wollen.“

Die Forscher verglichen auch die Ergebnisse von Fitnesstests während des Wehrdienstes mit dem sozialen und wirtschaftlichen Status der Männer im späteren Leben. Diejenigen, die mit achtzehn fit waren, besuchten dann häufiger eine Hochschule, und viele von ihnen fanden Arbeit in höher qualifizierten Berufen.

Ein Zusammenhang zwischen körperlicher Fitness und geistiger Leistungsfähigkeit wurde schon vorher in Studien an Tieren, Kindern und Senioren nachgewiesen. Dagegen hatten Untersuchungen an jungen Erwachsenen bis jetzt zu widersprüchlichen Ergebnissen geführt. Im Alter von etwa zwanzig Jahren könnte sich unser Gehirn durch seine anhaltende geistige und emotionale Entwicklung noch schnell verändern.

Quellen:

Universität Göteborg, 1. Dez 2009

Åberg et al. PNAS, 8.12.09

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