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Die Erfahrung der Belohnung erhöht die Konnektivität zwischen dem Standardmodus-Netzwerk und anderen Gehirnregionen

Zusammenfassung: Die Studie zeigt, wie Belohnung die Konnektivität zwischen dem ventralen Striatum und dem Standardmodus-Netzwerk verbessert und das Verhalten beeinflusst.

Quelle: Kessler-Stiftung

Forscher haben Ergebnisse gemeldet, die unser Wissen darüber erweitern, wie menschliches Verhalten durch das Default Mode Network, ein spezifisches Netzwerk von Gehirnregionen mit sowohl Ruhe- als auch aufgabenbezogenen Zuständen, beeinflusst werden kann.

Es wurde gezeigt, dass das Default Mode Network (DMN), das den posterioren medialen Kortex, den medialen präfrontalen Kortex und die lateralen temporal-parietalen Regionen umfasst, an mehreren aufgabenbezogenen Verhaltensweisen beteiligt ist. Studien zeigen, dass die DMN-Aktivität bei nach innen gerichtetem Denken zunimmt und bei nach außen gerichteten Aufgaben, die fokussierte Aufmerksamkeit erfordern, abnimmt.

Trotz Beweisen für eine Rolle des DMN bei der Gestaltung des Verhaltens ist wenig darüber bekannt, wie aufgabenbezogene Veränderungen im DMN die Konnektivität mit anderen Gehirnregionen beeinflussen. Während beispielsweise einige Beobachtungen auf eine indirekte Beziehung zwischen dem DMN und dem Striatum hinweisen, bleibt unklar, wie das DMN und das Striatum während Aufgaben interagieren.

Um die Funktionen des DMN weiter zu erforschen, haben Dr. Dobryakova und Smith wendeten eine neuartige Analyse auf die Belohnungsaufgabe an, indem sie Verhaltens- und Neuroimaging-Daten von 495 zufällig ausgewählten Personen im Human Connectome Project, einer frei zugänglichen Datenbank gesunder Teilnehmer, verwendeten.

Die Ziele dieser netzwerkbasierten psychophysiologischen Interaktionsanalyse waren laut Dr. Dobryakova, einer leitenden Forschungswissenschaftlerin im Zentrum für traumatische Hirnverletzungsforschung der Stiftung, zweifach.

„Erstens, um die Auswirkungen der Belohnung auf die Konnektivität zwischen dem DMN und dem Striatum zu testen; und zweitens, ob eine solche Konnektivität mit Verhaltens- und Persönlichkeitsmerkmalen verbunden ist, die für die Belohnungsverarbeitung relevant sind“, erklärte sie.

In Übereinstimmung mit anderen Studien beobachteten sie während der Aufgabe eine verringerte Aktivierung des DMN und eine relativ erhöhte Aktivierung anderer Netzwerke.

Studien zeigen, dass die DMN-Aktivität bei nach innen gerichtetem Denken zunimmt und bei nach außen gerichteten Aufgaben, die fokussierte Aufmerksamkeit erfordern, abnimmt. Das Bild ist gemeinfrei

„Vor allem fanden wir heraus, dass die Erfahrung der Belohnung die Konnektivität zwischen dem DMN und dem ventralen Striatum verstärkte“, berichtete Dr. Dobryakova, „ein Effekt, der spezifisch für das DMN ist. Wir waren auch überrascht, dass die Stärke dieser Konnektivität mit Persönlichkeitsmerkmalen in Bezug auf Offenheit korrelierte“, fügte sie hinzu.

Ein besseres Verständnis der Funktionsweise des gesunden Gehirns wird die zukünftige Forschung und Versorgung von Personen mit neuropsychiatrischen Syndromen beeinflussen. „Die Verbesserung unseres Verständnisses der Wechselwirkung des DMN mit anderen Gehirnnetzwerken hat das Potenzial, die klinische Forschung zu besseren Behandlungen für häufige Syndrome wie Depressionen, Drogenmissbrauch und Schizophrenie zu unterstützen“, schloss Dr. Dobryakova.

Finanzierung: Diese Forschung wurde durch Stipendien der National Institutes of Health unterstützt R21-MH113917 (DVS), R03-DA046733 (DVS), RF1-AG067011 (DVS), R01-NS121107 (ED).

Über diese Belohnung und dieses Verhalten gibt es Neuigkeiten aus der neurowissenschaftlichen Forschung

Autor: Carolann Murphy
Quelle: Kessler-Stiftung
Kontakt: Carolann Murphy – Kessler Foundation
Bild: Das Bild ist gemeinfrei

Originalforschung: Uneingeschränkter Zugang.
Die Belohnung verbessert die Konnektivität zwischen dem ventralen Striatum und dem Standardmodus-Netzwerk“ von Ekaterina Dobryakova et al. NeuroImage


Abstrakt

Siehe auch

Dies zeigt ein Gehirn

Die Belohnung verbessert die Konnektivität zwischen dem ventralen Striatum und dem Standardmodus-Netzwerk

Es wurde theoretisiert, dass das Default Mode Network (DMN) an einer Reihe von sozialen, kognitiven und affektiven Funktionen beteiligt ist. Frühere Berichte berücksichtigen jedoch nicht, wie das DMN je nach psychologischem Kontext zu anderen Gehirnregionen beiträgt, wodurch unser Verständnis der DMN-Funktion unvollständig wird.

Wir haben diese Lücke geschlossen, indem wir eine neuartige netzwerkbasierte psychophysiologische Interaktionsanalyse (nPPI) auf die Belohnungsaufgabe im Rahmen des Human Connectome Project angewendet haben.

Wir konzentrierten uns zunächst auf die aufgabenbedingten Reaktionen des DMN und anderer Netzwerke, die den präfrontalen Kortex betreffen, einschließlich des exekutiven Kontrollnetzwerks (Salience-Netzwerk) und des linken und rechten frontoparietalen Netzwerks.

In Übereinstimmung mit einer Vielzahl früherer Studien zeigte das DMN eine relative Abnahme der Aktivierung während der Aufgabe, während die anderen Netzwerke während der Aufgabe eine relative Zunahme aufwiesen. Als nächstes verwendeten wir nPPI-Analysen, um zu beurteilen, ob diese Netzwerke aufgabenabhängige Änderungen in der Konnektivität mit anderen Gehirnregionen aufweisen.

Auffallenderweise fanden wir heraus, dass die Erfahrung der Belohnung die aufgabenabhängige Konnektivität zwischen dem DMN und dem ventralen Striatum verstärkt, ein Effekt, der spezifisch für das DMN war. Überraschenderweise korrelierte die Stärke der DMN-VS-Konnektivität mit Persönlichkeitsmerkmalen in Bezug auf Offenheit.

Zusammengenommen fördern diese Ergebnisse Modelle von DMN, indem sie zeigen, wie es während der Aufgabenausführung zu anderen Gehirnsystemen beiträgt und wie diese Beiträge mit individuellen Unterschieden zusammenhängen.

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