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Studie: Worte aktivieren verborgene Gehirnprozesse, die Emotionen und Verhalten formen

Emotionale Worte lösen regionen- und valenzspezifische Muster der gleichzeitigen Neuromodulatorfreisetzung im menschlichen Thalamus und Kortex aus (Schaubild).Copyright/Quelle: Batten et al., Cell Reports 2025
Emotionale Worte lösen regionen- und valenzspezifische Muster der gleichzeitigen Neuromodulatorfreisetzung im menschlichen Thalamus und Kortex aus (Schaubild).
Copyright/Quelle: Batten et al., Cell Reports 2025

Blacksburg (USA) – In einer bislang einzigartigen Studie zeigen US-Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler, dass während der Verarbeitung des emotionalen Inhalts von Wörtern und Sprache Neurotransmitter im menschlichen Gehirn freigesetzt werden. Diese beeinflussen unsere Emotionen, Entscheidungen und Verhalten. Die Studie erlaubt somit neue Einblicke in die Interpretation der Bedeutung von Worten bietet.

Wie das Team unter der Leitung der Neurowissenschaftler Seth R. Batten und Professor Read Montague an der College of Science (VTC) und Direktor des Center for Human Neuroscience Research vorab Online und in einer kommenden Ausgabe des Fachjournals „Cell Reports“ (DOI: 10.1016/j.celrep.2024.115162) berichten, biete das Studienergebnis ein tieferes Verständnis dafür, wie Sprache menschliche Entscheidungen und die psychische Gesundheit beeinflusst. Es handele sich um die erste Studie darüber, wie Neurotransmitter den emotionalen Inhalt der Sprache verarbeiten – eine einzigartige menschliche Funktion.

Laut den Forschenden schlagen die Erkenntnisse „eine Brücke zwischen Biologie und Symbolik und verknüpft neuronale Prozesse, die sich wahrscheinlich über Jahrtausende zur Arterhaltung entwickelt haben, mit der Vielfalt menschlicher Kommunikation und Emotionen“, so die VTC-Pressemitteilung.

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Einzigartige und völlig neue Ereknntnis

„Die allgemeine Vorstellung über Gehirnchemikalien wie Dopamin und Serotonin ist, dass sie Signale über den positiven oder negativen Wert von Erfahrungen aussenden“, sagte Montague, Mitkorrespondenz- und Mitleitautor der Studie. „Unsere Erkenntnisse deuten darauf hin, dass diese Chemikalien in bestimmten Gehirnregionen freigesetzt werden, wenn wir die emotionale Bedeutung von Worten verarbeiten.“ Die Forschungsergebnisse unterstützen demnach die Vorstellung, laut der die Gehirnsysteme, die sich entwickelt haben, um uns auf gute oder schlechte Dinge in unserer Umgebung reagieren zu lassen, auch eine Rolle dabei spielen könnten, wie wir Worte verarbeiten, die für unser Überleben genauso wichtig sind.

Erstmals gelang während der Studie auch die Messung der gleichzeitigen Freisetzung von Dopamin, Serotonin und Noradrenalin bei Menschen im Kontext der komplexen Gehirndynamik, die hinter der Interpretation und Reaktion auf Sprache steht.

Montague erklärt hierzu: „Der emotionale Inhalt von Worten wird über mehrere Überträgersysteme geteilt, aber jedes System schwankt unterschiedlich. Es gibt keine einzelne Gehirnregion, die diese Aktivität übernimmt, und es ist nicht so einfach, dass eine Chemikalie eine Emotion repräsentiert.“

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Hierzu wurden bei Patienten neurochemische Messungen durchgeführt, die sich einer tiefen Hirnstimulation zur Behandlung von essentiellem Tremor oder der chirurgischen Implantation von Elektroden zur Überwachung von Anfällen bei Epilepsie unterzogen. Die Verfahren zielen auf verschiedene Gehirnregionen ab – den Thalamus und den vorderen cingulären Kortex.

In den Experimenten wurden den Probanden emotional aufgeladene Worte auf einem Bildschirm angezeigt, während zeitgleich Messungen mit Kohlenstofffaser-Elektroden im Thalamus sowie traditionellen Platin-Iridium-Elektroden im vorderen cingulären Kortex durchgeführt wurden.

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Worte formen unsere Emotionen, Entscheidungen und Verhalten

Wie sich zeigte, modulieren Worte – ob positiv, negativ oder neutral – die Freisetzung von Neurotransmittern. „Durch die Messung der sub-sekündlichen Dynamik der Freisetzung identifizierten die Probanden eindeutige Muster, die an den emotionalen Ton, anatomische Regionen und die betroffene Gehirnhälfte gebunden sind.“

„Das überraschendste Ergebnis kam aus dem Thalamus“, sagte William „Matt“ Howe, Assistenzprofessor an der School of Neuroscience des Virginia Tech College of Science. „Diese Region wurde bisher nicht mit der Verarbeitung von Sprache oder emotionalem Inhalt in Verbindung gebracht, dennoch sahen wir Veränderungen der Neurotransmitter als Reaktion auf emotionale Worte.

Das deutet darauf hin, dass selbst Gehirnregionen, die typischerweise nicht mit emotionaler oder linguistischer Verarbeitung assoziiert werden, dennoch Zugang zu dieser Information haben könnten. Teile des Gehirns, die für die Mobilisierung von Bewegung verantwortlich sind, könnten zum Beispiel davon profitieren, Zugang zu emotional bedeutenden Informationen zu haben, um Verhalten zu steuern.“

Tiermodell bestätigt einzigartige menschliche Fähigkeit

Während die primäre Entdeckung bei Menschen gemacht wurde, lieferte die Validierung an Tiermodellen zusätzliches Vertrauen in die Ergebnisse. Alec Hartle, Mitautor der Studie und Doktorand an der School of Neuroscience in Howes Labor, führte Experimente an Nagetiermodellen mit einer Technik namens Optogenetik durch, um die bei Menschen beobachteten Muster zu bestätigen. Durch den Einsatz von Licht zur Steuerung genetisch veränderter Zellen konnten die Wissenschaftler dabei die Funktionen spezifischer Neuronen und neuronaler Kreisläufe untersuchen: „Was wir im menschlichen Gehirn beobachtet haben, war außergewöhnlich“, sagte Howe, Mitkorrespondenz- und Mitleitautor der Studie. „Die Validierung bei Tieren unterstützt und festigt die breiteren Implikationen dieser Neurotransmitter in Entscheidungssystemen.“

Die neuen Erkenntnisse bauen auf einer kürzlich im Fachjournal „Nature Human Behavior“ veröffentlichten Studie auf, in der die Forschungsgruppe die Rolle von Dopamin und Serotonin im sozialen Verhalten hervorhob. „Während frühere Studien sich auf die Neurotransmission während der Entscheidungsfindung konzentrierten, erforscht diese Forschung etwas einzigartig Menschliches: den emotionalen Gehalt geschriebener Worte“, so Batten abschließend.

Die Bedeutung der Studie liegt in ihrer grundlegenden Natur und den Fragen, die sie für zukünftige Forschungen inspiriert. Die in der Studie verwendeten Worte stammen aus der „Affective Norms for English Words“ (ANEW)-Datenbank, die Worte nach positiver, negativer oder neutraler emotionaler Valenz bewertet.

„Im Gegensatz zu Tieren können Menschen Worte, ihren Kontext und ihre Bedeutung verstehen. Die Studie untersucht, wie Neurotransmittersysteme Worte mit unterschiedlichem emotionalem Gewicht verarbeiten und reflektiert die Hypothese, dass diese Systeme, die sich zur Arterhaltung entwickelt haben, jetzt auch helfen, Sprache zu interpretieren.

Recherchequelle: VTC

© grenzwissenschaft-aktuell.de

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Andreas Müller
Fachjournalist Anomalistik | Autor | Publizist
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