Forscher der Stanford University haben identifiziert ein bestimmtes Muster einer elektrischen Aktivität in der Schlüsselregion des Gehirns, das impulsive Handlungen vorhersagt, bevor sie auftreten. Sie fanden auch heraus, dass ein kurzer elektrischer Impuls, der zum richtigen Zeitpunkt an diese bestimmte Gehirnregion abgegeben wird, diese Aktionen verhindern kann.

Die Forscher glauben, dass dieser Biomarker in Kliniken zur Behandlung von Patienten mit Impulskontrollstörungen (ICDs) eingesetzt werden kann.

Die Studie ist veröffentlicht in den Proceedings of the National Academies of Sciences.

Was ist eine Impulskontrollstörung?

„Impulse sind normal und absolut überlebensnotwendig“ Dr. Casey Halpern, Assistenzprofessor für Neurochirurgie und leitender Forscher der Studie, sagte in einer Erklärung. „Sie wandeln unsere Gefühle darüber, was lohnend ist, in konkrete Maßnahmen um, um Nahrung, Sex, Schlaf und Abwehrkräfte gegen Rivalen oder Raubtiere zu erlangen.“

Allerdings können Menschen mit ICD ihr impulsives Verhalten nicht kontrollieren und fällen am Ende schlechte Urteile, die oft zu destruktiven Ergebnissen führen. Wissenschaftler kategorisieren Erkrankungen wie Essstörungen und Süchte nach dem ICD.

Mangelnde Aufklärung und Behandlung

Obwohl die Zahl der Menschen, bei denen ICD diagnostiziert wird, jedes Jahr zunimmt, wird diese Erkrankung nicht vollständig erkannt und behandelt. Beispielsweise ist die intermittierende Explosionsstörung (Intermittent Explosive Disorder, IED), ein Zustand, der durch die Unfähigkeit gekennzeichnet ist, die Wut zu kontrollieren, was dazu führen kann, dass eine Person körperlich zuschlägt, die häufigste Form von ICD, aber nur diese 28.8 Prozent der Menschen, bei denen offiziell IED diagnostiziert wurde, haben jemals eine Behandlung erhalten.

Da ist ein "Mangelnde Behandlung für Patienten, die unter gefährlichen und/oder pathologischen Impulsen leiden, wie übermäßiges Essen bei Fettleibigkeit (trotz Magenbypass-Operation), Drogensucht, Rauschtrinken bei Alkoholismus, pathologisches Glücksspiel, um nur einige zu nennen“, sagte Halpern. „Das sind überaus häufige Probleme in unserer Gesellschaft.“

Es ist dieser Mangel an Behandlung, der Halpern dazu motiviert hat, die Studie durchzuführen.

Fallstudie: Mäuse und Essattacken

Da die Gehirnkomponenten für Belohnungssysteme bei Wirbeltieren wie Mäusen und Menschen weitgehend ähnlich sind, testete Halperns Team zunächst mit Mäusen.

Im Gegensatz zu den Standardfutterpellets wurden Mäusen 10 Tage lang täglich eine Stunde lang spezielle fettreiche Pellets verabreicht. In dieser einen Stunde durften sie so viel essen, wie sie wollten.

Anschließend implantierten die Forscher Elektrodenanordnungen in die Gehirne der Mäuse und überwachten die elektrische Aktivität in ihrem Nucleus accumbens, dem Belohnungsschaltkreis des Gehirns. Bei den meisten Wirbeltieren steuert dieser Teil des Gehirns überlebensfördernde Aktionen, indem er Freude an der Vorwegnahme oder Ausführung solcher Aktionen hervorruft. Ein normales Wirbeltier hat also von Natur aus den Drang, Freude an der Nahrung zu haben, die überlebenswichtig ist.

Bei der Beobachtung von Mäusen stellten die Forscher fest, dass unmittelbar vor Essattacken ein charakteristisches Muster erhöhter elektrischer Aktivität auftrat, das eine Sekunde vor dem Bissen der Maus in das fettreiche Pellet seinen Höhepunkt erreichte. Als eine Maus dagegen gerade dabei war, auf das Standardpellet zu beißen, stellten die Forscher nicht den gleichen Anstieg fest.

In den Fällen, in denen das Signaturmuster der elektrischen Aktivität auftrat, gaben die Forscher einen kleinen 10-sekündigen elektrischen Impuls an den Nucleus accumbens der Mäuse ab. Diese Abgabe hatte keinen Einfluss auf die normale Nahrungsaufnahme, das Sozialverhalten oder andere körperliche Aktivitäten der Mäuse, verhinderte jedoch einen übermäßigen Verzehr der fettreichen Pellets.

Fallstudie: Menschen und Geldprämien

An der Studie war auch ein Teilnehmer beteiligt, der an einer Zwangsstörung (OCD) litt und gebeten wurde, computergestützte Aufgaben auszuführen, die bei erfolgreicher Erledigung Geldprämien einbrachten.

Genau wie bei Mäusen identifizierten die Forscher das charakteristische Muster erhöhter elektrischer Aktivität in seinem Nucleus accumbens, sobald der Teilnehmer fast sicher war, dass er nach Abschluss der Aufgabe eine Belohnung erhalten würde.

„Die Tatsache, dass wir ein ähnliches Signal vor zwei unterschiedlichen Verhaltensweisen gesehen haben, die beide darauf abzielten, Belohnungen zu erhalten – Nahrung im Fall von Mäusen, Geld im Fall des Menschen –, für die die Individuen durch ihre wiederholte Exposition überempfindlich geworden waren, legt dies nahe.“ Dieses Signal kann vielen impulsiven Verhaltensweisen gemeinsam sein und sie für eine ähnliche Behandlung zugänglich machen“, sagte Halpern in einer Erklärung.

Was kommt als nächstes?

Das Team hofft, weitere Studien an Menschen durchzuführen, um zu bestätigen, dass eine ähnliche Abgabe elektrischer Impulse Menschen daran hindern wird, impulsiv zu handeln, wie dies bei Mäusen der Fall war, und sucht derzeit nach Mitteln für Tests an Menschen, sagte Halpern.

„Stellen Sie sich vor, Sie könnten einen Selbstmordversuch, eine Heroininjektion, einen Ausbruch von Essattacken oder Alkoholkonsum oder einen plötzlichen Anfall unkontrollierter Wut vorhersagen und verhindern“, sagte Halpern in einer Erklärung.

Halpern sagte, das Team hoffe, in naher Zukunft mit Tests an Menschen mit schwerer refraktärer Fettleibigkeit beginnen zu können.