Botenstoff Dopamin hilft auch beim Rechnen

(mko) Dopamin ist ein Botenstoff und wird oft als „Glückshormon“ bezeichnet. Dopamin ist nicht nur für unsere Motivation und Motorik wichtig, sondern kann Nervenzellen offenbar auch bei anspruchsvollen kognitiven Aufgaben positiv beeinflussen und helfen, Regeln besser zu verarbeiten.

Wissenschaftler vom Institut für Neurobiologie der Universität Tübingen konnten nun erstmals zeigen, welchen Einfluss Dopamin auf Gehirnzellen während der Verarbeitung von Regeln hat.
Die Bedeutung des Botenstoffs Dopamin wird besonders offensichtlich, wenn das Gehirn unterversorgt ist, wie etwa bei der Parkinsonschen Krankheit. Der aus dem Gleichgewicht geratene Dopaminhaushalt führt dann zu vielseitigen neurologischen Störungen. Vor allem Bewegungsvorgänge sind in Mitleidenschaft gezogen, aber auch geistige Funktionen sind betroffen. Denn gerade unser höchstes kognitives Steuerzentrum, der sogenannte Präfrontalkortex im Stirnbereich, mit dem wir abstrakt denken, regelbasierte Entscheidungen treffen und logisch schlussfolgern, wird besonders intensiv mit Dopamin versorgt. Trotz der großen medizinischen Bedeutung dieses Botenstoffs  ist die Wirkung von Dopamin auf die Informationsverarbeitung von Nervenzellen im gesunden Gehirn bisher kaum verstanden.

Um herauszufinden, wie Nervenzellen bei anspruchsvollen kognitiven Aufgaben durch Dopamin beeinflusst werden, wurde im Tierversuch erprobt, bestimmte Rechenaufgaben nach der Regel „größer als“ oder “kleiner als“ zu lösen. Aus jüngsten Studien der Tübinger Forschungsgruppe war bekannt, dass bestimmte Hirnzellen im Präfrontalkortex diese Regeln beantworteten: Eine Hälfte dieser sogenannten Regelzellen wurde nur dann aktiv, wenn die Regel „größer als“ zu befolgen war, die andere Hälfte nur dann, wenn dem Tier die Regel „kleiner als“ mitgeteilt worden war. Die anschließenden Messungen ergaben, dass durch Stimulierung des Dopaminsystems die Regelzellen leistungsfähiger wurden und die „Größer-als-„ oder „Kleiner-als-Regel“ noch deutlicher voneinander unterschieden. Dopamin hat also eine positive Wirkung auf die Arbeitsqualität von Regelzellen.Die Studie zeigt, wie Dopamin abstrakte Denkprozesse beeinflusst, wie sie etwa für die Anwendung von Rechenregeln notwendig sind. „Die neuen Erkenntnisse helfen uns, die Wirkung bestimmter Medikamente besser zu interpretieren.