Cortisol verhindert, dass Sinne unter Stress lernen

Unser Gehirn gleicht leichte Schwächen in den Sinnesorganen aus. Vermutet wird, dass es dafür die lückenhaften Informationen von Auge, Ohr, Haut oder Nase interpretiert. Training kann diesen Prozess grundsätzlich unterstützen und unsere Sinne schärfen. Neurowissenschaftler der Ruhr-Universität Bochum (RUB) zeigen in einer aktuellen Studie, dass das Stresshormon Cortisol diese wichtige Fähigkeit komplett unterbindet.

Cortisol verhindert, dass Sinne unter Stress lernen

Dass Stress das Abrufen von Erinnerungen verhindern kann, war den Studienautoren bereits bekannt. Die Wissenschaftler gingen nun der Frage nach, wie Stress unsere Sinne genau beeinflusst. Das erforschten sie am Beispiel des Tastsinns. Dazu untersuchten die Forscher, wie sich nach einer Trainingsphase der Tastsinn von 30 Probanden entwickelte. Die Hälfte der Studienteilnehmer erhielt während des Versuchs eine mittlere Dosis des Stresshormons Cortisol, während die andere Hälfte ein Placebo einnahm.

Stiche in die Zeigefinger

Die Wissenschaftler nutzten für ihre Untersuchung die Methode der passiven Stimulation der Finger, die den Tastsinn deutlich verbessern kann, wie frühere Studien und die Praxis belegen konnten. Dazu stachen die Forscher die Probanden mit zwei Nadeln in verschiedenen Abständen leicht in den Zeigefinger. Die Tastleistung wurde vor und nach der Anwendung anhand der Zwei-Punkt-Diskriminationsschwelle bestimmt. Dieser Wert gibt an, wie weit zwei Reize voneinander entfernt sein müssen, damit man sie als getrennte Reize wahrnimmt – je geringer die Entfernung, desto besser der Tastsinn.

Training der Tastsensoren

Nach diesem ersten Test trainierten alle 30 Teilnehmer eine halbe Stunde lang die Tastsensoren ihres Fingers durch wiederholte Vibrationspulse. Typischerweise führt dies dazu, dass auch die Wahrnehmung beim Tasten ansteigt. Ob das bei allen der Fall war, untersuchten die Wissenschaftler anschließend durch einen erneuten Nadeltest.

Cortisol verhindert den Trainingseffekt

Während die Placebogruppe die Leistungsfähigkeit ihres Tastsinnes um etwa 15 % steigern konnte, verhinderte die Cortisolgabe bei der anderen Gruppe die Verbesserung des Tastsinnes fast komplett. Die Ergebnisse zeigen, dass eine einzige Dosis des Stresshormons nicht nur die Erinnerungszentrale im Hippocampus stört, sondern auch erhebliche Auswirkungen auf die Plastizität von Sinnesarealen des Gehirns hat.

Cortisol hemmt synaptische Verbindungen

Offensichtlich hemmt Cortisol die Verstärkung von synaptischen Verbindungen und damit die Lernfähigkeit des Gehirns, was bereits in früheren Studien gezeigt werden konnte. Die Studienautoren vermuten, dass dieser Mechanismus auch in ihrer Untersuchung gegriffen hat.

Erkenntnisse relevant für diverse Erkrankungen und die Rehabilitation

Die Forscher sehen eine deutliche Relevanz für klinische Anwendungen, da Kortikosteroide wie Cortisol häufig in der Behandlung von immunologischen und neurologischen Erkrankungen eingesetzt werden. Die gezeigten Auswirkungen auf das Wahrnehmungslernen könnten jedoch auch Rehabilitationsmaßnahmen (z. B. nach einem Schlaganfall) negativ beeinflussen, die häufig auf solchen Lernprozessen beruhen.

Quelle

Hubert R. Dinse, Jan-Christoph Kattenstroth, Melanie Lenz, Martin Tegenthoff, Oliver T. Wolf (2016) The stress hormone cortisol blocks perceptual learning in humans, Psychoneuroendocrinology 77: 63-67, DOI: doi: 10.1016/j.psyneuen.2016.12.002
http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0306453016305315



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