Das menschliche Gehirn ist ein komplexes Wunderwerk, das schneller denkt, als wir sprechen können. Es speichert Erfahrungen, sowohl erwünschte als auch unerwünschte, und steuert lebenswichtige Funktionen wie den Herzschlag, oft bevor wir uns dessen bewusst sind. Es beeinflusst sogar unser Verhalten, bevor wir bewusst darüber nachdenken. Was wie Magie erscheint, ist in Wirklichkeit ein Produkt komplexer biologischer Prozesse, die vom Nervensystem gesteuert werden.
Die Hauptakteure: Zentrales und peripheres Nervensystem
Das Nervensystem besteht aus zwei Hauptbereichen: dem zentralen Nervensystem (ZNS) und dem peripheren Nervensystem (PNS). Das ZNS, bestehend aus Gehirn und Rückenmark, ist durch Schädel und Wirbelsäule geschützt und dient als Schaltzentrale. Das PNS fungiert als riesiges Kuriernetzwerk, das das Gehirn mit dem Rest des Körpers verbindet. Es sendet Anweisungen an Muskeln, Organe und Haut und leitet Informationen zurück zum Gehirn.
Nervenzellen und Gliazellen: Das Team hinter den Kulissen
Das Nervensystem besteht aus Nervenzellen (Neuronen) und Gliazellen. Neuronen sind für die Übertragung von Informationen verantwortlich, aber ohne Gliazellen wäre dies nicht möglich. Gliazellen sind die stillen Helden im Hintergrund, die Nährstoffe liefern (Astrozyten), das System reinigen und verteidigen (Mikrogliazellen) und die Signalübertragung beschleunigen (Myelin).
Myelin: Die Isolierung für schnelle Signale
Myelin ist eine Fettschicht, die die Axone der Nervenzellen umhüllt und die Signalübertragung beschleunigt. Bei Erkrankungen wie Multipler Sklerose wird diese Isolierung zerstört, was zu verzögerten oder fehlenden Signalen führt.
Graue und weiße Substanz im Gehirn
Das Gehirn besteht aus grauer und weißer Substanz. Die graue Substanz ist reich an Zellkörpern der Neuronen und ist für Denken, Entscheiden und Fühlen verantwortlich. Die weiße Substanz besteht aus Nervenfasern, die die Signale zu den verschiedenen Bereichen des Gehirns leiten.
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Neurotransmitter: Die chemischen Botenstoffe des Gehirns
Neurotransmitter sind chemische Substanzen, die für die Übertragung von Signalen zwischen Nervenzellen verantwortlich sind. Ein Ungleichgewicht von Neurotransmittern kann weitreichende Folgen haben, wie z. B. Parkinson bei Dopaminmangel oder Depressionen bei Serotonin-Dysbalance.
Das dynamische Netzwerk des Nervensystems
Das Nervensystem ist ein dynamisches Netzwerk voller Kommunikation, Anpassung und Bewegung. Es ist das Ergebnis von Milliarden von Zellen, die in jeder Sekunde perfekt zusammenarbeiten.
Emotionen und Gefühle: Zwei unterschiedliche Prozesse
Emotionen werden im limbischen System generiert, das nicht dem Bewusstsein untersteht. Erst das Hinzuschalten der Hirnrinde macht Gefühle bewusst. Neurowissenschaftler unterscheiden oft zwischen Emotionen, also der körperlichen Reaktion auf einen äußeren Reiz hin, und Gefühlen, bei denen das Gehirn die Reaktionen des Körpers verarbeitet. Nur Emotionen, die in die Hirnrinde gelangen, werden als bewusste Gefühle wahrgenommen. Angst, Ärger, Glück und Trauer aktivieren unterschiedliche Hirnareale. Die Muster sind bei Frauen und Männern nahezu gleich.
Der Fall Phineas Gage: Die Rolle des präfrontalen Cortex
Der Fall von Phineas Gage, einem US-amerikanischen Arbeiter, der 1848 bei einem Unfall seinen präfrontalen Cortex verlor, verdeutlicht die Bedeutung dieser Hirnregion für die Persönlichkeit und das Gefühlsleben. Gage überlebte den Unfall, veränderte aber seine Persönlichkeit und wurde respektlos, ungeduldig, unzuverlässig und leicht wütend.
Die Evolution der Gefühle
Gefühle sind aus evolutionärer Sicht ein Weg des Körpers, äußere Reize zu beurteilen und entsprechend darauf zu reagieren. Die Angst vor einem wilden Bären oder der Ekel vor verdorbenem Fleisch warnen uns vor Gefahren. Umgekehrt können wir einem geliebten Menschen vertrauen und mit ihm Nachkommen zeugen. Das bewusste Wahrnehmen von Gefühlen wie Angst oder Liebe setzt voraus, dass diese Gefühle in das Bewusstsein dringen.
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Zwei Wege der Angstreaktion
Wer durch den Wald streift und plötzlich einem Bären gegenübersteht, bekommt eigentlich zweimal Angst - nämlich über zwei unterschiedliche Mechanismen. Der erste analysiert die Situation ungenau, aber blitzschnell: Über den Thalamus gelangt die Information von den Sinnessystemen direkt zur Amygdala. Dieser wegen seiner Form auch Mandelkern genannte Teil des limbischen Systems beurteilt in wenigen Millisekunden, ob der Reiz schädlich oder nützlich für uns ist. Bei der Begegnung mit dem Bären kommt der Mandelkernkomplex zu dem Schluss, dass es sich dabei um eine potenzielle Gefahr handelt. Also kurbelt er über Hypothalamus und Hirnstamm die passende körperliche Defensivreaktion an: Das Herz beginnt schneller zu schlagen, der Blutdruck steigt, der Schweiß bricht aus. Sinn des Ganzen: sich auf einen Kampf vorzubereiten oder die Flucht einzuleiten. All das passiert, noch bevor uns überhaupt bewusst geworden ist, dass wir Angst haben. Der zweite Weg verläuft vom Thalamus zur Hirnrinde und ist deutlich langsamer. Dafür verarbeitet dieses System die Situation detailgenauer. Beteiligt sind die Sehrinde, deren Aktivierung uns den Bären bewusst wahrnehmen lässt, sowie der Hippocampus, aus dem Gedächtnisinhalte abgerufen werden - das Gehirn vergleicht die gegenwärtige Situation also mit früheren Erlebnissen. Eine bedeutende Rolle spielt auch der präfrontale Cortex (PFC) Er verarbeitet Emotionen, indem er sie in das Gesamtbild integriert, und zieht daraus Schlüsse für die beste Handlung. Und er ist die Hirnregion, in der emotionale Reize aus dem limbischen System in bewusste Gefühle umgewandelt werden.
Die Rolle der Hirnrinde bei der Emotionskontrolle
Die Hirnrinde hat die Aufgabe, die emotionale Reaktion auf einen Reiz zu kontrollieren. Durch die Aktivierung der Hirnrinde können Emotionen bewusst wahrgenommen und durch Gedanken beeinflusst werden.
Die Verarbeitung verschiedener Gefühle im Gehirn
Der Emotionsforscher António Damásio hat untersucht, wo genau welche bewussten Gefühle im Gehirn verarbeitet werden. Er forderte Probanden auf, sich Situationen vorzustellen, in denen sie Glück, Traurigkeit, Ärger oder Angst empfunden hatten - und schaute ihnen dabei mit der funktionellen Magnetresonanztomografie, einem bildgebenden Verfahren, das Hirnaktivitäten sichtbar macht, unter die Schädeldecke. Das Ergebnis: Je nach Art des Gefühls wurden andere Hirnrindenareale aktiviert. Allerdings gibt es nicht das eine Wutareal und die eine Glücksregion. Sondern die neuronalen Netzwerke, die bei bestimmten Emotionen aktiv werden, überlappen zum großen Teil und sind zumindest teilweise auch bei anderen Gefühlen aktiv.
Der Einfluss von Emotionen auf die Aufmerksamkeit
Aufkommende Emotionen können beeinflussen, wie aufmerksam wir sind und damit auch, wie gut wir eine Aufgabe lösen. Auch Reize, die so kurz sind, dass wir sie gar nicht bewusst wahrnehmen, nehmen Einfluss auf unsere Gefühle und Stimmungen.
Das Nervensystem: Mehr als nur ein Schaltkreis
Das Nervensystem ist mehr als ein Schaltkreis. Es ist ein dynamisches Netzwerk voller Kommunikation, Anpassung und Bewegung. Was sich wie ein Wunder anfühlt, ist das Ergebnis von Milliarden Zellen, die in jeder Sekunde perfekt zusammenarbeiten.
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Das vegetative Nervensystem: Sympathikus und Parasympathikus
Das vegetative Nervensystem ist für Prozesse verantwortlich, die unabhängig von unserem Willen ablaufen. Es kontrolliert Organfunktionen, die wir nicht bewusst steuern, etwa von Leber oder Darm. Damit steuert es lebenswichtige Körperfunktionen wie Verdauung, Stoffwechsel, Herzschlag und Atmung. Das vegetative Nervensystem lässt sich weiter einteilen in das sympathische Nervensystem (Sympathikus) und das parasympathische Nervensystem (Parasympathikus). Einfach ausgedrückt: Das sympathische Nervensystem reguliert die Organfunktionen in Stresssituationen oder bei Aktivität und das parasympathische Nervensystem in Entspannungsphasen. Sympathikus und Parasympathikus werden oft als Gegenspieler bezeichnet, ergänzen sich aber auch in manchen Funktionen.
Störungen des vegetativen Nervensystems
Eine Störung des vegetativen Nervensystems gefährdet den ordnungsgemäßen Ablauf lebenswichtiger körperlicher Prozesse. Bei Schädigung der Nerven oder des Gehirns kann es daher zu Störungen des vegetativen Nervensystems kommen. Mögliche Ursachen sind Diabetes mellitus, Verletzungen, Tumore, virale oder bakterielle Infektionen und genetisch bedingte Erkrankungen.
Stress und das Nervensystem
Unser Körper ist darauf eingerichtet, uns so gut wie möglich vor Gefahren zu schützen. Das Gehirn spielt dabei eine maßgebliche Rolle. In den frühen evolutionären Zeiten, aus denen die Stressreaktion stammt, ging es oft um Gefahren für Leib und Leben. Heute stehen in vielen Gesellschaften andere Gefahren im Vordergrund. Menschen erleben beispielsweise Stress, wenn ihr Selbstwert bedroht ist, wenn sie Angst haben, zu versagen oder von wichtigen anderen Menschen getrennt zu sein. Oder manchmal ganz einfach, wenn etwas nicht so läuft, wie sie es gerne möchten. Doch egal was die Ursache ist, die Stressreaktion läuft immer noch nach dem gleichen alten Muster ab - selbst wenn man sich die stressige Situation nur vorstellt. Dann werden verschiedene Regionen unseres Gehirns aktiv. Wie bei einem guten Team arbeiten diese Regionen zusammen, um uns für Kampf oder Flucht fit zu machen. Manche Teile des Gehirns sind eher für die emotionale Verarbeitung "zuständig", andere fürs Planen und Denken. Wieder andere sorgen dafür, dass die Vorgänge in Gang gesetzt werden, die notwendig sind, damit die Stresshormone ausgeschüttet werden.
Die Amygdala: Die "Angstzentrale" des Gehirns
Eine sehr wichtige Hirnregion für unsere Erleben von Stress und Angst ist die Amygdala, ein kleiner, mandelförmiger Komplex von Nervenzellen im unteren Bereich des Gehirninneren. Sie ist Teil des sogenannten Limbischen Systems. Das ist ein Verbund verschiedener Hirnstrukturen im Innern des Gehirns, der eine große Rolle bei der Verarbeitung von Emotionen spielt. Die Amygdala steuert - zusammen mit anderen Hirnregionen - unsere psychischen und körperlichen Reaktionen auf stress- und angstauslösende Situationen.
Zwei Wege der Stressreaktion
Um die Kampf- und Fluchtreaktion auszulösen, nutzt die Amygdala zwei Wege. Der schnellere Weg läuft über das sogenannte sympathische Nervensystem, das den Körper auf Aktivität einstimmt. Etwas langsamer ist der Weg über den Hypothalamus. Der Hypothalamus ist ein komplexes Gebilde im Zwischenhirn, das grundlegende Funktionen unseres Körpers steuert. Für die Stressreaktion setzt er eine ganze Kaskade von Hormonen in Gang.
Chronischer Stress und seine Folgen
Chronischer Stress kann zu Denkstörungen, zu Gewebeschwund im Hirn und zu Störungen des Immunsystems führen. Auch die Entstehung von Depressionen wird auf diesen Einfluss zurückgeführt, ebenso Stoffwechselstörungen, die Diabetes fördern.
Neuroplastizität: Die Fähigkeit des Gehirns zur Veränderung
Neuroplastizität umschreibt die Fähigkeit unseres Gehirns, lebenslang veränderungs- und lernfähig zu sein. Die Wissenschaft war über 100 Jahre davon überzeugt, dass wir nur als Kinder lernen und uns anpassen können, als Erwachsene jedoch nicht mehr. Unser Gehirn besitzt nach neuesten Forschungen circa 86 Milliarden Nervenzellen, auch als Neuronen bezeichnet. Jede Nervenzelle besteht aus drei Teilen: Dendriten, dem Zellkörper und dem Axon.
Wie Gedanken die Struktur des Gehirns verändern können
Wissenschafter haben untersucht, wie das Gehirn sich beim Lernen verändert. PASCUAL-LEONE et al. haben in einer oft zitierten Untersuchung gezeigt, dass alleine die Gedanken in der Lage sind, die physische Struktur des Gehirns zu verändern. In seinem Experiment bildete er zwei Testgruppen, die noch nie in ihrem Leben Klavier gespielt haben. Mittels fMRT-Untersuchungen (funktionelle Magnetresonanztomographie) wurde vor dem Experiment die Struktur des Gehirns aufgezeichnet. Dann brachte man den Teilnehmern eine bestimmte Tonfolge bei, indem ihnen gezeigt wurde, welche Tasten auf dem Klavier sie zu spielen hatten. Das Experiment ging über fünf Tage mit täglich 2 Stunden Übungszeit. Die erste Gruppe hatte im Training die Aufgabe, sich nur vorzustellen, die Tasten der Tonfolge zu drücken. Die zweite Gruppe spielte die Tonfolge im Training real am Klavier. Um Veränderungen sichtbar machen zu können, wurden am Ende der fünf Tage wieder Gehirnscans mittels fMRT aufgenommen. Pascual-Leone stellte dabei fest, dass sich die Gehirne beider Gruppen auf ähnliche Weise verändert haben. Sowohl die praktische Übung mit dem Klavier als auch die rein mentale Vorstellung schien eine Veränderung im Bewegungszentrum des Gehirns zu bewirken. Es wurden neue Synapsen gebildet und vorhandene Synapsen wurden verstärkt.
Brain-Computer-Interfaces (BCI): Steuerung durch Gedanken
„Steuern nur durch Denken“, wie es Gernot Müller-Putz vereinfacht formuliert. Der Leiter des Instituts für Neurotechnologie der TU Graz zählt zu den „alten Hasen“ der BCI-Forschung und beschäftigt sich intensiv mit nicht-invasiven BCI-Systemen. Er und sein Team haben in den letzten zehn Jahren erste positive Ergebnisse mit der EEG-basierten Steuerung von Neuroprothesen oder robotischen Armen bei Personen mit Rückenmarksverletzungen erzielt. Möglich wurde das durch das Dekodieren kontinuierlicher Bewegungsintention aus den Hirnsignalen - das war bislang unmöglich.
Achtsamkeit und die Regulation des Nervensystems
Wer seine körperlichen Signale zu oft ignoriert, verliert das Gespür für die eigenen Bedürfnisse. Es gibt jedoch Übungen, die uns wieder aufhorchen lassen. Immer mehr Menschen beziehen ihre Emotionen und Körperwahrnehmungen bei der Arbeit ein, um Bedürfnisse und Spannungen besser wahrnehmen und einordnen zu können.
Die Polyvagal-Theorie
In den 1990er-Jahren entwickelte der US-amerikanische Psychiater und Neurowissenschaftler Stephen Porges die Polyvagal-Theorie, die zwar als widerlegt gilt, allerdings oft Anwendung findet. Dabei handelt es sich um eine Sammlung evolutionsbiologischer, neurowissen-schaftlicher und psychologischer Thesen bezüglich des Vagusnervs. Dieser verläuft vom Gehirn bis in unseren Brustkorb und ist an der motorischen Steuerung von Kehlkopf, Rachen und Speiseröhre sowie der Über-mittlung von Geschmacksempfindungen beteiligt. In der Wissenschaft gilt die Polyvagal-Theorie als widerlegt. Kritiker*innen argumentieren, dass die Theorie andere wichtige Mechanismen ignoriert und den Vagusnerv überbetont.
Die Bedeutung der Körperwahrnehmung
Viele von uns fühlen sich regelmäßig unausgeglichen, leiden an Reizüberflutung oder haben schwitzige Hände, Magenschmerzen oder andere körperliche Symptome. Dies sind Hinweise darauf, dass unser Nervensystem überlastet ist. Die fehlende Achtsamkeit für unsere Körperwahrnehmungen ist kein individuelles Problem, sondern seit der Industrialisierung zur Norm geworden.
Praktische Übungen zur Regulation des Nervensystems
Wer die eigenen körperlichen Bedürfnisse wahrnimmt und ernst nimmt, kann dadurch auch das eigene Nervensystem besser regulieren. Eine erste Übung besteht darin, sich ein Bedürfnis auszusuchen, einen einfachen Merksatz zu formulieren und einige Tage zu versuchen, das Bedürfnis radikal ernst zu nehmen. Das könnte zum Beispiel so aussehen: „Iss, wenn du Hunger hast“, „Trink, wenn du durstig bist“, „Schlafe, wenn du müde bist“ oder „Geh aufs Klo, wenn du aufs Klo musst“.
Wie viele Gedanken denken wir wirklich?
Die Studie aus dem Jahre 2020 von JULIE TSENG und JORDAN POPPENK von der Queen’s University mit 184 Teilnehmern stellt den weit verbreiteten Mythos in Frage, dass Menschen täglich zwischen 60.000 und 80.000 Gedanken haben. Stattdessen deutet die Forschung darauf hin, dass wir eher auf etwa 6.000 Gedanken pro Tag kommen, wenn man ihre Ergebnisse extrapolieren würde.
Was passiert im Körper, wenn wir denken?
Jeder Gedanke, wenn ein bestimmtes Aktionspotential erreicht wird, löst im Gehirn eine biochemische Reaktion aus. Botenstoffe (Neurotransmitter, Neuropeptide und Hormone) werden ausgeschüttet. Bei negativen Gedanken werden zum Beispiel. Adrenalin, Noradrenalin, Cortisol, Cytokine und Histamine ausgeschüttet, bei positiven Gedanken Serotonin, Oxytocin, Dopamin, Endorphine und Vasopressin.
Mentaltraining: Die Macht des positiven Denkens
Mentaltraining zeichnet aus, dass wir entscheiden können, wie wir denken. Wer ist verantwortlich für unser Denken? Ja genau, nur wir selbst! Und weil wir ohnehin den ganzen Tag denken, können wir entscheiden, unsere Gedanken in eine für uns positive Richtung zu lenken.
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