Emotionen sind ein grundlegender Bestandteil des menschlichen Erlebens. Sie beeinflussen unser Verhalten, unsere Entscheidungen und unsere Beziehungen zu anderen. Doch welcher Teil des Gehirns ist eigentlich für Emotionen zuständig? Dieser Artikel beleuchtet die komplexen neuronalen Schaltkreise, die unseren emotionalen Reaktionen zugrunde liegen, und geht dabei auf die verschiedenen Hirnstrukturen ein, die an der Entstehung und Verarbeitung von Emotionen beteiligt sind.
Das limbische System: Ein Netzwerk für Emotionen, Lernen und Gedächtnis
Früher wurde angenommen, dass das limbische System allein für Emotionen zuständig ist. Heute weiß man, dass viele Bereiche des Gehirns dabei zusammenarbeiten. Das limbische System ist aber ein wichtiger Teil davon. Es hilft auch dabei, Glückshormone wie Endorphine freizusetzen - zum Beispiel bei schönen Erlebnissen oder beim Sport.
Das limbische System, ein entwicklungsgeschichtlich alter Bereich des Gehirns, der sich zwischen dem Neocortex und dem Hirnstamm befindet, spielt eine zentrale Rolle bei der Verarbeitung von Emotionen. Es ist ein Netzwerk von Hirnstrukturen, die für Emotionen, Lernen und Gedächtnis verantwortlich sind. Es befindet sich im vorderen Teil des Gehirns und besteht aus einer Vielzahl von Strukturen, darunter der Hippocampus, der Hypothalamus und der Thalamus. Es reguliert das Affekt- und Triebverhalten gegenüber der Umwelt. Alle eingehenden sensorischen Informationen werden im limbischen System koordiniert und finden hier ihre emotionale Antwort. Besonders eng ist zum Beispiel der Geruchssinn mit dem limbischen System verknüpft. Auch überlebenswichtige vegetative Funktionen wie Atmung, Schlaf-Wach-Rhythmus sowie Motivation werden durch unser limbisches System gesteuert.
Anatomische Gliederung des limbischen Systems
Das limbische System lässt sich in einen kortikalen und einen subkortikalen Anteil unterteilen.
Kortikaler Anteil (Lobus limbicus):
- Hippocampus: Der Hippocampus ist wichtig für das Lernen und das Gedächtnis, insbesondere für die Gedächtnisbildung (v. a. Langzeitgedächtnis). Er ist auch an der Verarbeitung von Emotionen beteiligt. Hippocampusschäden können zu anterograder Amnesie führen, bei der neue Erinnerungen nicht mehr gespeichert werden können.
- Gyrus cinguli: Der Gyrus cinguli ist an der Schmerzwahrnehmung, Aufmerksamkeit und Emotionsverarbeitung beteiligt.
- Gyrus parahippocampalis & Area entorhinalis: Diese Strukturen stellen die Verbindung zum Hippocampus her.
- Orbitofrontaler Kortex: Der Orbitofrontaler Kortex ist an der Verarbeitung von Gerüchen, Belohnungen und Entscheidungsverhalten beteiligt.
- Inselrinde (Insula): Die Inselrinde spielt eine Rolle bei Motivation und Suchtverhalten.
- Gyrus subcallosus: Der Gyrus subcallosus ist an der Entstehung von Depressionen beteiligt.
Subkortikaler Anteil:
- Amygdala (Corpus amygdaloideum): Die Amygdala ist ein wichtiger Bestandteil des limbischen Systems und spielt eine zentrale Rolle bei der Verarbeitung von Emotionen, insbesondere Angst und Furcht. Sie ist auch an der emotionalen Bewertung von Reizen beteiligt. Läsionen der Amygdala können zu emotionaler Abstumpfung und Angstverlust führen.
- Hypothalamus: Der Hypothalamus ist wichtig für die Regulation des vegetativen Nervensystems, das die Funktionen des Körpers wie Herzfrequenz, Atmung und Verdauung kontrolliert. Er ist auch an der Verarbeitung von Emotionen beteiligt und steuert vegetative Funktionen, Sexualverhalten, Hunger und Durst.
- Bulbus olfactorius: Der Bulbus olfactorius ist für den Geruchssinn zuständig und eng mit Emotionen verknüpft.
- Thalamus (anterior & dorsomedial): Der Thalamus ist ein Sammelpunkt für sensorische Informationen, die von anderen Teilen des Körpers zum Gehirn gelangen. Er ist auch an der Verarbeitung von Emotionen beteiligt und dient der sensorischen Integration.
- Septumkerne: Die Septumkerne sind an der emotionalen und vegetativen Regulation beteiligt.
Verbindungssystem: Papez-Kreis
Der Papez-Kreis ist ein neuronales Kreislaufsystem für die Integration von Gedächtnis und Emotion. Er besteht aus folgenden Strukturen:
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- Hippocampus
- Fornix
- Mamillarkörper
- Thalamus
- Gyrus cinguli
- Area entorhinalis
Funktionen des limbischen Systems
Das limbische System spielt eine wichtige Rolle bei verschiedenen Funktionen, darunter:
- Emotionale Verarbeitung (Freude, Wut, Angst, Trauer)
- Gedächtnisbildung und -abruf (v. a. im Hippocampus)
- Triebe und Instinkte (z. B. Sexualität, mütterliches Verhalten)
- Motivation und Antrieb
- Vegetative Regulation (Hunger, Sättigung, Kreislauf, Hormone)
Klinische Relevanz
Störungen im limbischen System können zu verschiedenen psychischen Erkrankungen führen, darunter:
- Depressionen
- Angststörungen
- Suchterkrankungen
Dopaminantagonisten können Symptome z. B. bei Schizophrenie lindern, aber Nebenwirkungen verursachen.
Die Amygdala: Die Alarmanlage des Gehirns
Die Amygdala, auch Mandelkern genannt, ist eine Schlüsselstruktur im limbischen System, die eine entscheidende Rolle bei der Verarbeitung von Emotionen spielt, insbesondere bei Angst und Furcht. Sie besteht aus zwei mandelförmigen Ansammlungen von Nervenzellkörpern, die im Zentrum des menschlichen Gehirns sitzen, und zwar einer im linken und einer im rechten Schläfenlappen jeweils direkt vor dem Hippocampus. Die Amygdala dient Tier und Mensch also als Alarmanlage. Innerhalb von wenigen Millisekunden bewertet sie Situationen und schätzt Gefahren ein. Einige Anblicke, Geräusche oder Gerüche lösen schon von Geburt oder nach einmaliger Begegnung Angst aus.
Die Funktion der Amygdala bei der Angstverarbeitung
Die Amygdala fungiert als eine Art Alarmanlage, die blitzschnell auf potenzielle Gefahren reagiert. Sie erhält Informationen von den Sinnesorganen über den Thalamus und bewertet diese Informationen, um festzustellen, ob eine Bedrohung vorliegt. Wenn die Amygdala eine Gefahr erkennt, löst sie eine Kaskade von physiologischen Reaktionen aus, die den Körper auf Kampf oder Flucht vorbereiten. Dazu gehören eine erhöhte Herzfrequenz, ein Anstieg des Blutdrucks, eine beschleunigte Atmung und die Freisetzung von Stresshormonen wie Adrenalin.
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Die Amygdala sendet Signale, die zur Ausschüttung von Stresshormonen (z. B. Adrenalin in den Nebennieren) führen. Durch die Ausschüttung von Adrenalin wird der Körper in Alarmbereitschaft versetzt und auf Flucht oder einen sich anbahnenden Kampf vorbereitet. Neben der Steuerung des Fluchtverhaltens ist der Mandelkern auch verantwortlich für die Verarbeitung von Emotionen, die in Verbindung mit Angst stehen. Auf diese Art und Weise sind Menschen in der Lage, Erlebtes mit Emotionen zu verknüpfen. Darüber hinaus kann der Mandelkernkomplex bestimmte Emotionen im Kopf (z. B. Angst, Wut) verstärken. Ohne diesen Bereich des Gehirns wäre der Mensch nicht in der Lage, eine Situation richtig einzuschätzen oder Emotionen wie Furcht oder Angst zu verspüren.
Der "schnelle" und der "langsame" Weg der Angstverarbeitung
Der Neurowissenschaftler Joseph LeDoux hat die zugrundeliegenden Mechanismen als einen Schaltkreis der Angst beschrieben, der über zwei Wege Informationen an die Amygdala sendet: einmal schnell, grob und fehleranfällig, und einmal langsam, aber durch genaue Analyse überprüft. Ausgangspunkt ist stets der Thalamus. Dieser Teil des Zwischenhirns bildet das Tor zum Bewusstsein und ist eine wichtige zentrale Schaltstelle für Nachrichten von den Sinnesorganen. Erhält er einen emotionalen Reiz wie zum Beispiel ein lautes Geräusch, leitet er eine grobe Skizze des Sinneseindrucks direkt weiter an einen kleinen Zellverbund („Furcht-an“ Neurone) in der lateralen Amygdala. Werden diese Zellverbände aktiviert, fließt die Information weiter zum zentralen Kern der Amygdala. Hier werden die defensiven Verhaltensprogramme aktiviert.
Zusätzlich zu der von LeDoux als „quick and dirty“, also als schnell und schmutzig beschriebenen Abkürzung führt daher vom Thalamus zur Amygdala auch die so genannte „high road“ der kognitiven Verarbeitung. Auf dieser bewussten Route gelangt die Sinnesinformation vom Thalamus zuerst in den Cortex und den Hippocampus. Dort werden die Eindrücke genauer analysiert, bevor sie die Amygdala erreichen. Die sensorischen Areale des Neocortex ermöglichen uns, die Angstreize differenzierter wahrzunehmen und beispielsweise die Trippelschritte einer Frau von schweren Männerschritten zu unterscheiden. Zudem bringt der Hippocampus über die langsame Route auch bewusste Erinnerungen an unangenehme oder angstauslösende Situationen mit ins Spiel. Genau wie der Neocortex ist auch der Hippocampus mit der Amygdala verbunden. Er kann die Furcht eindämmen, indem er die Merkmale feiner analysiert und einen Reiz als ungefährlich bewertet.
Klinische Bedeutung der Amygdala
Eine Vielzahl von Angst- und Panikstörungen wird in Verbindung mit dem Corpus amygdaloideum (z. B. Phobien) gebracht. Im Rahmen einer Phobie werden zumeist harmlose Situationen aufgrund einer Fehlinterpretation als Gefährdung für das eigene Leben aufgefasst (z.B. beim Sehen einer Spinne oder eines Clowns). Manchmal kommt es zu einer beschränkten Handlungsfähigkeit der Amygdala. Amygdala-Einschränkungen sind auf fehlerhafte Funktionen zurückzuführen und die Auswirkungen haben verschiedene Bezeichnungen. Eine Lipoidproteinose (z. B. Urbach-Wiethe-Syndrom) ist eine selten auftretende Erkrankung des Corpus amygdaloideum, die auf genetische Vererbung (autosomal-rezessiv) zurückgeführt werden kann.
Der präfrontale Cortex: Die Kontrollinstanz
Der präfrontale Cortex (PFC), auch Stirnhirn oder Frontallappen genannt, ist der vorderste Teil des Gehirns und spielt eine entscheidende Rolle bei der Steuerung von Gedanken, Gefühlen und Emotionen. Er ist Sitz des motorischen Sprachzentrums und ermöglicht es uns, die Konsequenzen einer Handlung vorauszusehen, die Zukunft zu planen und uns längerfristig auf eine bestimmte Sache zu konzentrieren.
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Die Rolle des PFC bei der Emotionsregulation
Der PFC ist die Hirnregion, in der emotionale Reize aus dem limbischen System in bewusste Gefühle umgewandelt werden. Er verarbeitet Emotionen, indem er sie in das Gesamtbild integriert, und zieht daraus Schlüsse für die beste Handlung. Ist die Gefahrensituation eingehend analysiert, schickt der Frontalcortex seine Informationen zurück an das limbische System, zur erneuten Beurteilung.
Exekutive Funktionen
Für all diese Mechanismen, die vom präfrontalen Cortex gesteuert werden und die es uns erlauben, Gedanken und Gefühle zu koordinieren und zu kontrollieren, hat sich in der Hirnforschung und Neuropsychologie ein neuer Sammelbegriff etabliert: exekutive Funktionen. Zu den exekutiven Funktionen gehören:
- Ein gutes Arbeitsgedächtnis
- Impulskontrolle
- Geistige Flexibilität
Wissenschaftler gehen davon aus, dass den exekutiven Funktionen eine Schlüsselrolle sowohl hinsichtlich des Lern- und Schulerfolges als auch in Bezug auf die sozial-emotionale Entwicklung zukommt.
Die rechte und linke Hemisphäre: Ein Zusammenspiel der Emotionen
Die Annahme, dass Emotion und Rationalität im Gehirn räumlich getrennt liegen, ist unter Laien weit verbreitet. In der rechten Hemisphäre, glauben viele, sitzen die Emotionen, in der linken die Vernunft. Tatsächlich scheint die rechte Hirnhälfte für die Emotionsverarbeitung besonders wichtig zu sein. Nach rechtsseitigen Gehirnverletzungen fällt es Patienten schwer, Gefühle im Gesicht des anderen zu deuten. Doch auch linkshemisphärische Verletzungen wirken sich auf die Gefühlswelt aus: Häufig leiden Patienten unter einer so genannten Katastrophenreaktion mit tiefer Depression. Dies legt nahe, dass die linke Hemisphäre unsere Gefühlslage aufhellt, indem sie die rechte Hemisphäre hemmt. Studien mit Neugeborenen sprechen ebenfalls dafür, dass die linke Hemisphäre stärker bei positiven, die rechte bei negativen Gefühlen aktiv ist.
Neurowissenschaftler warnen davor, komplexe Phänomene wie Emotionen einer einzigen Hirnhälfte zuzuordnen. Denn an nahezu allen Funktionen sind grundsätzlich beide Hemisphären beteiligt - wenn auch in unterschiedlichem Ausmaß.
Emotionen und Gefühle: Eine Unterscheidung
Der Neurowissenschaftler António Damásio unterscheidet zwischen Emotionen und Gefühlen: Emotionen, sagt er, seien körperliche Reaktionen, die auf einen Reiz folgen und nach außen sichtbar sind; Gefühle hingegen entständen, wenn das Gehirn die Reaktionen des Körpers analysiert und bewusst wahrnimmt.