Bei vielen Entscheidungen werden die zu erwartenden Kosten und der voraussichtliche Nutzen abgewogen, das ist beim Menschen nicht anders als beim Tier. Wählt zum Beispiel ein Raubvogel sein Frühstück aus, schlägt auf der Nutzenseite der erwartete Nährwert der Beute und bei den Kosten die für den Beutefang notwendige Stoffwechselenergie zu Buche. Auch die Hyäné in der Savanne sieht ein mögliches Beutetier und muss sich entscheiden: jagen oder nicht.“
Die Grundlagen der Kosten-Nutzen-Analyse im Gehirn
Die Kosten-Nutzen-Analyse ist ein grundlegendes Konzept, das nicht nur in der Wirtschaft, sondern auch in der Biologie und den Neurowissenschaften Anwendung findet. Im Kern geht es darum, den Wert einer potenziellen Belohnung gegen die dafür notwendigen Aufwendungen abzuwägen. Diese Aufwendungen können vielfältig sein, wie etwa körperliche Anstrengung, Zeit, Risiko oder der Verzicht auf andere attraktive Optionen.
Neuroökonomie: Eine interdisziplinäre Perspektive
Die Neuroökonomie ist ein relativ junges Forschungsfeld, das Erkenntnisse aus der Wirtschaftswissenschaft und den Neurowissenschaften kombiniert. Ziel ist es, die neuronalen Grundlagen wirtschaftlicher Entscheidungen zu verstehen. Dabei wird untersucht, welche Gehirnareale bei bestimmten Entscheidungsprozessen eine Schlüsselrolle spielen. Die Neuroökonomie liefert gute Werkzeuge, um herauszufinden, wie das Gehirn Wahlmöglichkeiten bewertet. Ob Kosten, Belohnung oder subjektive Wertzumessung, alles kann exakt beziffert werden.
Das soziale Gehirn und seine Rolle
Grundsätzlich ist der Mensch ein soziales Wesen. Unser soziales Gehirn zeigt sich zum Beispiel darin, dass wir über spezielle Hirnfunktionen verfügen, die Gesichter von Menschen zu erkennen und zu bewerten. Mitarbeitende können in Sekundenbruchteilen die Gesichter von Führungskräften verarbeiten und bewerten. Unser soziales Gehirn zeigt sich auch darin, dass Nervenbotenstoffe und Hormone dafür sorgen, dass wir Bindungen suchen. Gelingende Beziehungen belohnt unser Gehirn mit dem schnellen Ausstoß von Dopamin, ein körpereigenes Opioid, das gute Gefühle verursacht. Dies erklärt, warum zwischenmenschliche Zuwendung erträglicher macht; soziale Unterstützung am Arbeitsplatz kann die psychische und körperliche Gesundheit stärken.
Neuronale Mechanismen der Entscheidungsfindung
Das Gehirn lässt sich als ein komplexes Netzwerk aus Schaltkreisen verstehen. Die einzelnen Einheiten sind Nervenzellen, während die Synapsen als Knotenpunkte dienen, über die die Nervenzellen miteinander kommunizieren. Die aktuelle Studie zeigt, dass sich in besonders weichen Regionen des Gehirns mehr Synapsen bilden - und beleuchtet den zugrunde liegenden molekularen Mechanismus.
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Dopamin und seine Rezeptoren
Forscher um Dr. Yukiko Hori haben sich auf den Neurotransmitter oder das Signalmolekül Dopamin konzentriert, das eine zentrale Rolle bei der Auslösung von Motivation und der Regulierung des Verhaltens, basierend auf der Kosten-Nutzen-Analyse, spielt. Die Wirkung wird über Rezeptoren oder molekulare Anker übertragen, die die Dopamin-Moleküle binden und die Signale per neuronalem Netzwerk an das Gehirn weiterleiten. Da diese Rezeptoren über verschiedene Rollen in der Signaltransduktion von Dopamin verfügen, war es unerlässlich, ihre relativen Auswirkungen auf die Dopamin-Signalübertragung zu beurteilen. Die Dopamin-Rezeptoren D1R und D2R sollten in Hinblick auf die Entstehung der nutzen- und kostenorientierten Motivation entschlüsselt werden. Die Analyse zeigt, dass das Treffen von Entscheidungen, basierend auf wahrgenommenem Nutzen und Kosten, die Beteiligung von D1R und D2R beim Anreiz der Motivation, für den die Größe der Belohnung für das Ausführen der Aufgabe entscheidend war, und die Erhöhung der Bevorzugung geringer, aber sofortiger Belohnungen erforderte. Auch reguliert die Dopamin-Übertragung via D1R und D2R den auf Kosten basierenden motivationalen Prozess durch verschiedene neurobiologische Vorgänge für Nutzen und Kosten.
Die Rolle des Präfrontalen Cortex
Was im Gehirn passiert, wenn man die Qual der Wahl hat, ist noch wenig verstanden. Jetzt haben Forscher mit Hilfe komplexer bildgebender Verfahren herausgefunden, dass der vorderste Teil der Hirnrinde, der Präfrontalcortex, bei solchen Entscheidungen besonders aktiv ist.
Das SNS-Lab in Zürich: Einblicke in die Entscheidungsfindung
Am Institut für Volkswirtschaftslehre der Universität Zürich verfügen die Forscher über ein eigenes neurowissenschaftliches Labor. Mit ihm wollen sie den Mechanismen menschlicher Entscheidungen auf die Spur kommen. Um ökonomische Entscheidungen und damit einen zentralen Faktor menschlichen Sozialverhaltens besser zu verstehen, vereint das Zürcher SNS-Lab alle relevanten neurobiologischen Untersuchungsmethoden. In einer aktuellen Studie geht es um die Schaltkreise im Gehirn, die verschiedene ökonomische Kosten verrechnen - im Versuch getestet werden körperliche Anstrengung und Risiko. Die Untersuchung im Tomografen erlaubt in gewissem Sinne, dem Gehirn live bei der Arbeit zuzuschauen. Bis zu relevanten Ergebnissen und den bekannten Gehirnscan-Bildern mit Darstellung der aktiven Regionen ist es trotzdem ein weiter Weg: Die Daten müssen mit komplexen Methoden aufbereitet, vergleichbar gemacht und schließlich statistisch ausgewertet warden.
Experimentelle Ansätze zur Erforschung der Kosten-Nutzen-Analyse
Der britische Nachwuchswissenschaftler Christopher Burke untersucht, wie das Gehirn Kosten-Nutzen-Abwägungen bewerkstelligt. Burke gibt seiner Probandin letzte Anweisungen, bevor sie im funktionellen Magnetresonanztomographen mittels Kraftanstrengung um Geld spielt. Mit den beiden Kraftmessern wird Nr. 23 nachher in den Scanner geschickt. Ihr steht eine schweißtreibende Aufgabe bevor. In der MRT-Röhre läuft nun ein Spiel, das Christopher Burke eigens programmiert hat. Ein Beamer im Nebenraum projiziert durch eine Wandöffnung simple Balkengrafiken. Nummer 23 sieht daran, wie viel Rappen - 100 Rappen ergeben einen Schweizer Franken - sie in der folgenden Runde verdienen kann und welche Anstrengung der Preis dafür ist. Vor jedem Spiel muss sie angeben, wie viel Geld aus ihrem Vermögen sie einsetzen will, um an der Runde teilzunehmen - das macht sie mit dem Griff in ihrer rechten Hand. Anschließend generiert der Computer eine Zufallszahl zwischen 0 und 100. Liegt das Gebot der jungen Frau darüber, so darf sie die Runde spielen. Nun kommt der 600-Newton-Griff in der linken Hand zum Einsatz: Nur wenn die Probandin mindestens die geforderte Kraft erzeugt, bekommt sie den versprochenen Geldbetrag gutgeschrieben.
Burke sitzt derweil in einem Nebenraum und starrt auf die Monitore vor ihm. „Wir wollen herausfinden, wie das Gehirn verschiedene ökonomische Kosten verarbeitet“, erklärt er. Kosten sind dabei alles, was für eine mögliche Belohnung aufgewendet werden muss: etwa Anstrengung, Geduld, Geld oder Verlustrisiko. In der gängigen ökonomischen Theorie werden diese unterschiedlichen Kosten über einen Kamm geschert und alle miteinander zu einer Zahl verrechnet. Burkes jedoch hält es für möglich, dass die verschiedenen Kostenarten vom Gehirn in unterschiedlichen Schaltkreisen verarbeitet werden, was bedeuteten würde, dass die ökonomische Theorie die Sache bisher zu stark vereinfacht hat.
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Die Bedeutung von Anstrengung in der Entscheidungsfindung
„Jeden Tag steht man vor der Frage, ob eine Belohnung die Anstrengung wert ist“, sagt Burke. „Auch die Hyäné in der Savanne sieht ein mögliches Beutetier und muss sich entscheiden: jagen oder nicht.“ Trotzdem sei der Anstrengung - anders als etwa der Bereitschaft, Geld auszugeben - in der Forschung bisher wenig Aufmerksamkeit gewidmet worden. Wenn, dann habe man Probanden höchstens geistige Leistungen abverlangt, sie etwa Rechenaufgaben lösen lassen, so Burke: „Aber das lässt sich offensichtlich nicht so gut auf nichtmenschliche Tiere übertragen.“ Burke liegt aber an Ergebnissen, die universell gültig sind - also möglichst nicht nur im Bezug auf den Menschen. Denn er sieht sich selbst im Wesentlichen als Gehirnforscher. Die wirtschaftliche Seite der Neuroökonomie ist ihm dabei Vehikel: „Ökonomie liefert gute Werkzeuge, um herauszufinden, wie das Gehirn Wahlmöglichkeiten bewertet,“ sagt er. „Cool“ findet Burke daran, dass die ökonomischen Methoden ihm ein streng quantitatives Arbeiten erlauben: Ob Kosten, Belohnung oder subjektive Wertzumessung, alles kann exakt beziffert werden.
Einfluss mechanischer Eigenschaften auf die Gehirnentwicklung
Beim Denken vollbringt das menschliche Gehirn wahre Meisterleistungen in der Informationsverarbeitung: Etwa 100 Milliarden Nervenzellen kommunizieren dabei über rund 100 Billionen Knotenpunkte miteinander. Ein internationales Team unter Beteiligung von Forschenden des Max-Planck-Zentrums für Physik und Medizin (MPZPM) und der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU) hat herausgefunden, dass bei der Entwicklung dieser Verschaltungen und der Entstehung elektrischer Signale mechanische Eigenschaften des Gehirns eine wichtige Rolle spielen. Die Erkenntnisse könnten neue Ansätze für das Verständnis neurologischer Entwicklungsstörungen eröffnen.
Synapsenbildung und Gehirnsteifigkeit
Im Gehirn verbinden hochspezifische Kontakte, die Synapsen, Nervenzellen miteinander und leiten elektrische Signale zielgerichtet weiter. Wie sich die Synapsen während der Gehirnentwicklung ausbilden, ist trotz jahrzehntelanger Forschung immer noch nicht vollständig verstanden. Nun hat ein internationales Forschungsteam des MPZPM, der University of Cambridge und der University of Warwick herausgefunden, dass mechanische Eigenschaften des Gehirns eine bedeutende Rolle in diesem Entwicklungsprozess spielen. Bei Embryonen des Afrikanischen Krallenfrosches (Xenopus laevis) stellten die Forscher*innen fest, dass weichere Gehirnareale eine höhere Anzahl an Synapsen haben als steifere Regionen. Um zu testen, ob die Steifigkeit einen direkten Einfluss auf die Synapsenbildung hat, versteifte das Team unter Leitung von Prof. Dr. Kristian Franze, Leiter der Abteilung ›Neuronale Mechanik‹ am MPZPM und Inhaber des Lehrstuhls für Medizinische Physik und Mikrogewebetechnik an der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU) sowie Professor an der University of Cambridge, das Gehirn künstlich und beobachtete, dass sich die Synapsenentwicklung in allen Regionen verzögerte. Die Wissenschaftler/-innen bewiesen so, dass mechanische Eigenschaften des Gehirns aktiv beeinflussen, wie schnell und wo Synapsen gebildet werden.
Neuronale Wahrnehmung der mechanischen Umgebung
Um zu verstehen, wie Nervenzellen ihre mechanische Umgebung wahrnehmen, untersuchte das Team genetisch veränderte Neuronen. So konnten sie bestimmte Proteine in Neuronen eliminieren und Prozesse wie die Synapsenbildung und die elektrische Signalübertragung unter kontrollierten Bedingungen untersuchen. Die Forscher/-innen fanden heraus, dass sowohl die Synapsenbildung als auch die elektrische Aktivität von der Steifigkeit der Umgebung abhängen. Neuronen nehmen diese Steifigkeit über den mechanosensitiven Ionenkanal Piezo1 wahr. Die Wissenschaftler/-innen maßen dann die Expression Tausender Gene und entdeckten, dass Piezo1 die neuronale Entwicklung in steiferen Umgebungen verzögert, indem es die Expression von Transthyretin reduziert - einem Protein, von dem kürzlich gezeigt wurde, dass es die Synapsenbildung reguliert.
Die "Qual der Wahl" und ihre neuronalen Grundlagen
Wer kennt es nicht? Zu viele Auswahlmöglichkeiten beim Kauf eines Produktes führen zu einem Gefühl, das wir als „Qual der Wahl“ bezeichnen. Schon länger ist durch wissenschaftliche Untersuchungen bekannt, dass Konsumenten eine große Auswahl an Produkten zwar attraktiv finden, aber sich zunehmend schwer mit der Entscheidung tun. Ein Team um den Tübinger Wissenschaftler Dr. Axel Lindner von der Universitätsklinik für Psychiatrie und Psychotherapie und dem Hertie-Institut für klinische Hirnforschung hat nun herausgefunden, was bei der „Qual der Wahl“ im Gehirn vor sich geht.
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Die Rolle der Basalganglien und des anterioren cingulären Cortex
Die Gehirnaktivität in den Basalganglien und dem anterioren cingulären Cortex - das sind Gehirnareale, die an Entscheidungsprozessen beteiligt sind und die mit ihrer Aktivität unsere Motorik und unsere Denkprozesse „motivieren“ - spiegelte die präferierte mittlere Auswahlgröße wider: Die Gehirnaktivität in diesen Arealen war immer dann am höchsten, wenn 12 Bilder zur Wahl standen. War die Auswahl zu gering oder zu groß, war die Aktivität dagegen niedriger. Wird die Auswahl zu groß, übersteigen die Kosten den Nutzen, die Aktivität sinkt, und es entsteht „Qual der Wahl“. Das subjektive Empfinden von „Qual der Wahl“ kann damit objektiv fassbar gemacht werden.
Unbewusste Prozesse in der Entscheidungsfindung
Im Mittelpunkt der internen Kommunikation steht Verständigung in Dialogen zwischen der Unternehmensleitung und den internen Bezugsgruppen, wie Führungskräfte, Mitarbeiter, Auszubildende und Pensionäre. Diese Dialoge werden vor allem aus der Sicht der bewussten Wahrnehmung diskutiert. Jedoch weisen die Neurowissenschaften darauf hin, dass wir die meisten Informationen unbewusst verarbeiten, nämlich 95 Prozent. Nur der geringste Teil dringt ins Bewusstsein.
Warum arbeitet unser Gehirn unbewusst?
Bewusstsein kostet den Körper viel Energie: Unser Gehirn nimmt zwar nur etwa 2 Prozent unserer Körpermasse ein, verbraucht aber bei intensivem Denken bis zu 20 Prozent Körperenergie - wenn es unbewusst arbeitet, verbraucht es nur noch 5 Prozent. Da wir zum Fortpflanzen und Überleben auf Energie angewiesen ist, sparen wir Energie wo nur möglich. Reaktionen laufen wesentlich schneller ab: Wir können schnellstens reagieren, wenn wir eingehende Reize direkt in Handeln umsetzen, statt sie bewusst zu prüfen. Unbewusstes ruft leicht und schnell bewertete Erfahrungen ab: Alle Erlebnisse speichern wir danach ab, ob sie gut oder schlecht für uns waren. Sollen wir uns entscheiden, können wir auf dieses Wissen zurückgreifen.
Die Rolle des impliziten Systems
Zum Energiesparen arbeitet unser Gehirn mit Prinzipien, mit denen es sich seine Arbeit erleichtert: Zum Beispiel trennt unser Gehirn jene Aktivitäten, die bewusst ablaufen, Zeit und Energie kosten, von jenen Aktivitäten, die unbewusst ablaufen, schnell sind und wenig Energie verbrauchen. Unser Gehirn ist ständig aktiv und verarbeitet riesige Datenmengen. Selbst wenn wir hellwach sind, ist uns nur ein winziger Bruchteil dessen bewusst, was wir denken. Denn das Denken ist in erster Linie ein unbewusster Prozess, der hauptsächlich darin besteht, zu entscheiden, welche eingehenden Informationen wichtig sind und welche nicht. Das implizite System entscheidet, übernimmt das Steuer im Kopf, wenn Menschen unter Zeitdruck stehen, mit Informationen überlastet, wenig interessiert und unsicher hinsichtlich einer Entscheidung sind, zum Beispiel weil sich Unternehmen stark ähneln oder die Entscheidung sehr komplex ist und damit die begrenzten Kapazitäten des expliziten Systems nicht ausreichen.
Unbewusste Bewertungen im Arbeitsleben
Wie stark uns unbewusste Bewertungen und Entscheidungen im Arbeitsleben beeinflussen, zeigt sich zum Beispiel darin, dass das bloße Erscheinen einer Person auf dem Podium starke Gefühle in uns auslösen kann, ohne dass diese Person auch nur ein Wort gesprochen hätte. Steht der Mitarbeitende vor einer Entscheidung, zum Beispiel, ob dieser einen Unternehmensprozess unterstützt oder nicht, muss er nicht lange überlegen und wertvolle Energie investieren; stattdessen ruft er Erfahrungen und die damit gespeicherten Gefühle auf, um zu einer ersten, spontanen Einschätzung zu gelangen.
Emotionen und Verstand: Eine Einheit
Immer noch gehen viele Menschen davon aus, dass Gefühl und Verstand streng getrennt sind. Diesem Gegensatz entspricht die Vorstellung, dass die linke Hirnhälfte für das Denken zuständig sei, die rechte für das Fühlen. Diese strenge Trennung gibt es so nicht - tatsächlich bilden beide Systeme eine Einheit.
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