Alzheimer: Sind Veränderungen im Aufmerksamkeitszentrum des Gehirns schuld?
Forscher schlagen vor, dass wir mit zunehmendem Alter leichter abgelenkt werden und dass alles auf einen Teil unseres Gehirns zurückzuführen ist, der als locus coeruleus bezeichnet wird. Könnte dies unser Verständnis der Alzheimer-Krankheit verbessern?
Der „locus coeruleus“ ist ein Teil des Hirnstamms, der die Freisetzung von Noradrenalin reguliert, einem Hormon, das mit unserer Aufmerksamkeit und Stressreaktion zusammenhängt.
Unter typischen Bedingungen stimuliert Noradrenalin die Aktivität bereits hochaktiver Neuronen, während weniger aktive Neuronen zum Schweigen gebracht werden.
Auf neuronaler Ebene hilft dies uns, konzentriert zu bleiben und Ablenkungen unter Stressbedingungen zu ignorieren.
Aber wenn wir älter werden, scheinen wir leichter von irrelevanten Reizen abgelenkt zu werden, und dies umso mehr, wenn wir uns in einer Situation befinden, die sich als stressig registriert.
Mara Mather und andere Forscher an der University of Southern California in Los Angeles beschlossen, zu testen, ob ältere Menschen tatsächlich weniger fokussiert sind als jüngere, und herauszufinden, warum und wie dies geschieht.
Die neue Studie - die in der Zeitschrift veröffentlicht wurde Natur Menschliches Verhalten - bestätigt, dass es für uns umso schwieriger wird, unter weniger als idealen Bedingungen konzentriert zu bleiben, je älter wir werden.
"Der Versuch, eine Aufgabe zu erledigen, erhöht die emotionale Erregung", erklärt Mather. "Wenn sich jüngere Erwachsene anstrengen, sollte dies ihre Fähigkeit verbessern, ablenkende Informationen zu ignorieren."
"Aber für ältere Erwachsene kann das Bemühen sowohl das, worauf sie sich konzentrieren wollen, als auch andere Informationen stärker hervorheben."
Mara Mather
Sie und ihre Kollegen erklären, dass dies darauf hindeutet, dass der Locus coeruleus im Laufe der Zeit weniger effektiv zu funktionieren beginnt.
Ein Schlüsselort für den kognitiven Verfall
Mather's frühere Forschungen banden den locus coeruleus auch an etwas anderes: die Alzheimer-Krankheit. Insbesondere beginnen sich hier im Gehirn erstmals Verwicklungen von Tau-Protein zu bilden, die ein Hauptmerkmal dieser neurodegenerativen Erkrankung sind.
"Erste Anzeichen dieser Pathologie", sagt sie, "sind bei den meisten Menschen im Alter von 30 Jahren im locus coeruleus erkennbar."
"Daher ist es wichtig, besser zu verstehen, wie sich die Funktion des Locus Coeruleus mit zunehmendem Alter ändert", fährt Mather fort.
Für die neue Studie arbeiteten die Forscher mit 28 jüngeren Erwachsenen im Alter von 18 bis 34 Jahren und 24 älteren Erwachsenen im Alter von 55 bis 75 Jahren, deren Locus Coeruleus-Aktivität und emotionale Erregung sie während einer Reihe von Aufmerksamkeitsexperimenten überwachten.
Sie taten dies sowohl mit Gehirnscans als auch mit der Beurteilung der Pupillendilatation, die als guter Indikator für die Aktivität des Locus coeruleus angesehen wurde.
Reibungslose Kommunikation in jüngeren Gehirnen
Die Tests bestanden darin, den Teilnehmern Bildpaare zu zeigen: eines mit einem Gebäude und das andere mit einem Objekttyp. In einigen Fällen wurde das Gebäude hervorgehoben und das Objekt schien verblasst zu sein, und an anderen Stellen war es umgekehrt.
In jedem Fall wurden die Teilnehmer gebeten, zu notieren, welches Bild akzentuiert wurde. Um dem Experiment ein stressiges Element hinzuzufügen, wurde den Teilnehmern von Zeit zu Zeit angekündigt, dass sie am Ende der Übung einen elektrischen Schlag erhalten könnten. Zu anderen Zeiten würde jedoch angekündigt, dass kein elektrischer Schlag bevorsteht.
Es zeigte sich, dass bei den jüngeren Teilnehmern, als das Bild eines Gebäudes hervorgehoben wurde, der Stress, einen Schock zu erwarten, die Gehirnaktivität in einem Bereich, der als „parahippocampaler Ortsbereich“ bezeichnet wird, tatsächlich erhöhte.
Diese Gehirnregion hat ihren Namen von der Tatsache, dass sie aktiviert wird, wenn wir Orte betrachten und Räume kartieren.
Dieselbe Art von Gehirnaktivität nahm ab, wenn ihnen nicht hervorgehobene Bilder gezeigt wurden, was darauf hinweist, dass die Kommunikation zwischen dem Locus coeruleus, dem parahippocampalen Ortsbereich und dem frontoparietalen Netzwerk - einer anderen mit Aufmerksamkeit verbundenen Gehirnstruktur - reibungslos und ohne „Schluckauf“ verlief.
Ältere Erwachsene haben Schwierigkeiten, sich unter Stress zu konzentrieren
Dies galt nicht für ältere Studienteilnehmer. Unter Stressbedingungen - wenn ein leichter elektrischer Schlag zu erwarten war - zeigten die älteren Erwachsenen eine weniger intensive Aktivität des frontoparietalen Netzwerks, selbst wenn sie hervorgehobene Bilder betrachteten.
Dies, so erklären die Forscher, deutet darauf hin, dass die Verbindung zwischen diesem Hirnnetzwerk und dem Locus coeruleus später im Leben möglicherweise nicht mehr so gut funktioniert.
Gleichzeitig zeigten die älteren Teilnehmer unter stressigen Bedingungen eine erhöhte Aktivität im Bereich des Parahippocampus, unabhängig davon, ob sie hervorgehobene oder verblasste Bilder von Gebäuden betrachteten.
Dies weist darauf hin, dass die Aufmerksamkeit der jüngeren Erwachsenen selektiver wird, wenn sie emotionale Erregung erfahren, sodass sie sich nur auf die hervorstechenden Bilder konzentrieren können.
Im Gegensatz dazu „leuchtete“ bei älteren Erwachsenen der parahippocampale Platzbereich wahllos auf, wenn sie Stress verspürten, was darauf hindeutet, dass sie sich nicht auf einen herausragenden Reiz konzentrieren konnten.
Diese Ergebnisse, so die Autoren der Studie, bilden einen weiteren Baustein für unser Verständnis, wie sich kognitive Funktionen im Laufe der Zeit ändern, und sie können uns in Zukunft helfen, eine Neurodegeneration zu verhindern.
„Wenn wir eines Tages genau entschlüsseln, wie diese Veränderungen im Gehirn auftreten, wenn wir älter werden, können wir herausfinden, wie wir das Gehirn vor kognitivem Verfall und Funktionsverlust schützen können“, schließt Mather.
