Die Stimulation des Gehirns mit Ultraschall kann Entscheidungen beeinflussen
Eine nichtinvasive Ultraschallmethode mit geringer Intensität, die auf Nervenzellen oder Neuronen abzielt, kann die Gehirnfunktion verändern, um die Entscheidungsfindung zu beeinflussen.
Wissenschaftler haben die Technik kürzlich in einer Studie demonstriert, in der sie das „kontrafaktische Denken“ bei Primaten gestört haben.
Kontrafaktisches Denken oder kontrafaktisches Denken ist eine Art der Entscheidungsfindung, bei der Optionen berücksichtigt werden, die derzeit nicht verfügbar sind, aber in Zukunft verfügbar sein könnten.
Zum Beispiel beschäftigt sich eine Person, die an einem sonnigen Tag drinnen arbeitet und sich sagt: „Ich könnte draußen sein und den Sonnenschein genießen“, mit kontrafaktischem Denken.
Die jüngste Studie ist die erste, die zeigt, dass eine als anteriorer cingulöser Kortex bekannte frontale Hirnregion das kontrafaktische Denken regulieren kann.
In einer Zeitung in Naturneurowissenschaften, Die Autoren beschreiben, wie sie das kontrafaktische Denken bei Makakenaffen veränderten, indem sie mit nichtinvasivem Ultraschall geringer Intensität auf Neuronen in ihrem vorderen cingulären Kortex abzielten.
‘Interne Repräsentationen von Entscheidungen’
Die Forschung zur Entscheidungsfindung konzentrierte sich in der Regel auf Gehirnschaltungen, die die Reaktionen auf aktuelle Reize steuern. Die Autoren stellen jedoch fest, dass „Tiere häufig Verhaltensweisen verfolgen, für die es derzeit keine sensorischen Beweise gibt.“
Sie argumentieren, dass Tiere, um dies tun zu können, „interne Repräsentationen“ von Entscheidungen beibehalten müssen, „selbst wenn diese Entscheidungen nicht verfügbar sind“.
Mit anderen Worten, Tiere müssen in der Lage sein, kontrafaktisch zu denken oder über Entscheidungen nachzudenken, die nicht mit der aktuellen Erfahrung zusammenhängen.
"Dies ist aus zwei Hauptgründen eine wirklich aufregende Studie", sagt die leitende und entsprechende Studienautorin Elsa Fouragnan, Ph.D., die an der University of Plymouth School of Psychology in Großbritannien arbeitet.
Der erste Grund, von der Studie begeistert zu sein, sei, dass die Ergebnisse zeigen, dass „der cingulierte Kortex entscheidend ist, um zu besseren Alternativen zu wechseln“.
Und der zweite Grund, fügt sie hinzu, ist, dass die Ergebnisse zeigen, dass "Ultraschall geringer Intensität verwendet werden kann, um die Gehirnaktivität in [einem] sehr präzisen Teil des Gehirns reversibel zu verändern".
Nicht-chirurgische Hirnstimulation
Es besteht ein wachsender Bedarf an nicht-chirurgischen Instrumenten zur Hirnstimulation. Solche Methoden können die Behandlungsergebnisse sicher und mit minimalen Nebenwirkungen verbessern.
Fokussierter Ultraschall mit geringer Intensität gewinnt als solcher Ansatz an Zugkraft. Frühere Studien haben gezeigt, dass es die Aktivität im Gehirn von Säugetieren nichtinvasiv verändern kann, indem es Signale stimuliert und blockiert.
Einige Studien haben auch gezeigt, dass Ultraschall die Aktivität in den äußeren Schichten und auch tief im menschlichen Gehirn beeinflussen kann.
Die kürzlich durchgeführte Studie beleuchtet, wie die Aktivität im anterioren cingulären Kortex die Entscheidungsfindung beeinflusst.
Wenn dieser Teil des Gehirns nicht richtig funktioniert, kann dies verhindern, dass eine Person zu einer besseren Option wechseln kann, selbst wenn diese verfügbar ist.
Experten glauben, dass diese Art von Hirnfunktionsstörung der Grund sein könnte, warum Menschen mit bestimmten psychiatrischen Erkrankungen in nicht hilfreichen Gewohnheiten gefangen bleiben.
Die Studie zeigt die kausale Rolle der Gehirnregion
Fouragnan und Kollegen untersuchten diese Möglichkeiten weiter, indem sie die Makaken untersuchten, während sie aus einer Reihe von Optionen nach einem Leckerbissen suchten und es auswählten.
Die Affen lernten schnell, welche der Optionen sie bevorzugten, aber wenn es darum ging, die Wahl zu treffen, war sie nicht immer verfügbar. Sie haben es jedoch „im Hinterkopf behalten“, als es das nächste Mal verfügbar war.
Die Forscher untersuchten dann, wie die Affen "Darstellungen des Wertes kontrafaktischer Entscheidungen beibehalten - Entscheidungen, die zum gegenwärtigen Zeitpunkt nicht getroffen werden konnten, aber in der Zukunft getroffen werden könnten".
Mithilfe von MRT-Untersuchungen des Gehirns der Affen beobachteten sie, dass die Aktivität im cingulären Kortex „widerspiegelte, ob die internen Wertdarstellungen in tatsächliche Verhaltensänderungen umgesetzt würden“.
Sie zeigten, dass durch die Stimulierung der Gehirnregion mit nichtinvasivem, fokussiertem Ultraschall geringer Intensität der vordere cingulöse Kortex für diesen Prozess von „kausaler Bedeutung“ war. Die Stimulierung des Gehirns auf diese Weise störte das kontrafaktische Denken der Affen.
Fouragnan kommt zu dem Schluss, dass die Hirnstimulation mit nichtinvasivem, fokussiertem Ultraschall geringer Intensität „das Leben von Millionen von Patienten mit psychischen Erkrankungen verbessern kann, indem das Gehirngewebe millimetergenau stimuliert wird“.
Einige Hirnstimulationstechniken helfen bereits Menschen mit Parkinson-Krankheit und Depression, aber da sie nicht chirurgisch sind, haben die Methoden nicht die Genauigkeit, die in dieser Studie erreicht wurde, fügt sie hinzu.
"Es ist noch ein frühes Stadium, und im nächsten Stadium sollen weitere Versuche am Menschen durchgeführt werden, aber das Potenzial ist sehr aufregend."
Elsa Fouragnan, Ph.D.
