Ärzte Zeitung online, 13.10.2009

Protein für Schnellentscheider - Wie Enzyme Entscheidungen beeinflussen

BERLIN (eb). Forscher am Berliner Max-Planck-Institut für Bildungsforschung haben eine Variante des Enzyms COMT entdeckt, die schnelles und flexibles Entscheidungsverhalten begünstigt. COMT baut den Botenstoff Dopamin ab, je nach COMT-Variante unterschiedlich schnell. Eine erhöhte Dopamin-Konzentration wirkt sich positiv auf Denk- und Lernprozesse aus und löst Belohnungsgefühle aus.

Menschen müssen täglich schnell und flexibel Entscheidungen treffen. In kürzester Zeit müssen Vor- und Nachteile sowie mögliche Konsequenzen des eigenen Verhaltens abgewogen und auf die äußeren Gegebenheiten abgestimmt werden. Beteiligt an diesem Lernprozess ist der Botenstoff Dopamin. Positiv empfundene Entscheidungen, die eine Belohnung nach sich ziehen, führen zu einer vermehrten Ausschüttung von Dopamin und werden als vorteilhaft erlernt (PNAS online vorab).

Aus früheren Untersuchungen ist bekannt, dass das COMT (Catechol-O-Methyltransferase)-Enzym Dopamin abbaut und so Lern- und Denkprozesse beeinflussen kann. Bekannt ist ebenfalls, dass es zwei Varianten des COMT-Enzyms gibt: COMT-Met und COMT-Val, die den Dopaminspiegel in unterschiedlicher Stärke beeinflussen. Cand. med. Lea Krugel und ihre Kollegen vom Berliner Max-Planck-Institut für Bildungsforschung gingen der Frage nach, ob und wie die Beeinflussung des Dopaminspiegels durch COMT-Met und COMT-Val Einfluss auf belohnungsabhängige Entscheidungsprozesse nimmt.

Menschen mit COMT-Val lernen schneller und sind die flexibleren als solche mit COMT-Met

Die Wissenschaftler untersuchten 26 junge Erwachsene, die entweder nur die Met-Variante oder nur die Val-Variante des COMT-Enzyms aufwiesen (Met/Met- oder Val/Val-Genotyp). Die Studienteilnehmer erhielten eine Geldprämie für ihr Abschneiden in Entscheidungstests, die auf Belohnungen basierten.

Mit solchen Tests wird untersuchten, wie schnell und flexibel Probanden aus den Konsequenzen ihrer Handlungen lernen. Denn Entscheidungen zwischen verschiedenen Möglichkeiten sind oft von der erwarteten Belohnung beeinflusst. Wenn das tatsächlich erzielte Ergebnis stark von der Erwartung abweicht, ist dies ein wichtiges Signal, das Entscheidungsverhalten zu ändern.

Es zeigte sich, dass die Teilnehmer mit der Val-Version die flexibleren Entscheider waren, die besser aus Abweichungen zwischen Ergebnis und Erwartung lernten. Mithilfe der funktionellen Magnetresonanztomografie (fMRT) konnten die Forscher zeigen, dass dieser Vorteil mit einer höheren Nervenzellaktivität in bestimmten Regionen des Gehirns einherging, in denen der Botenstoff Dopamin bekanntermaßen eine besonders große Rolle spielt.

So fanden die Wissenschaftler bei den Studenteilnehmern mit der Val-Version eine höhere Aktivität in der als Striatum bezeichneten Region des Gehirns sowie ein intensiveres Zusammenspiel zwischen Striatum und Stirnhirn (präfrontaler Kortex).

Damit zeigen die Wissenschaftler nicht nur einen möglichen Vorteil von Menschen mit der Val-Version auf, die weltweit häufiger anzutreffen ist als die Met-Version. Die Ergebnisse liefern auch neue Hinweise darauf, wie in den fortlaufenden Entscheidungsprozessen des Menschen der Botenstoff Dopamin dabei hilft, Ergebnisse der Vergangenheit für Entscheidungen in der Zukunft zu nutzen.

Volltext der Studie "Genetic Variation in Dopaminergic Neuromodulation Influences the Ability to Rapidly and Flexibly Adapt Decisions"

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