Stresshormon steuert frühkindliche Lernprozesse Von der Prägung zum „Angstlernen“ - scinexx | Das Wissensmagazin
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Stresshormon steuert frühkindliche Lernprozesse

Von der Prägung zum „Angstlernen“

Rattenbaby © IMSI MAsterClips

Neugeborene lernen schon in den ersten Lebenstagen, den Geruch der Mutter mit etwas angenehmen zu verbinden – auch wenn diese sich ungeschickt anstellt und den Kindern aus Versehen wehtut. Ist diese Prägungsphase jedoch vorbei, „schaltet“ ein Stresshormon auf die normalen „Angstlern“-Mechanismen: Schmerz während eines bestimmten Geruchs führt dann zu einer tiefen Aversion. Wie diese Umschaltung funktioniert, haben amerikanische Forscher jetzt herausgefunden.

Für ein hilfloses Neugeborenes ist es überlebenswichtig, dass es seine Mutter erkennt und ihre Nähe sucht, um beispielsweise gesäugt und gegen Feinde beschützt zu werden. Ratten lernen ihre Mutter über deren Geruch zu identifizieren. Diese Fähigkeit ist in den ersten zehn Tagen nach der Geburt besonders ausgeprägt. Wissenschaftler nennen diesen Zeitraum die sensivite Phase. Konditionierungsexperimente von Professor Regina M. Sullivan von der Abteilung für Zoologie der Universität von Oklahoma in Norman belegen, dass selbst simultan verabreichte schmerzhafte Reize in dieser sensitiven Phase die Prägung von Rattenbabys auf einen bestimmten Geruch nicht verhindern können.

„Angstlernen“ erst nach Prägungsphase

Erst ab dem zehnten Tag lernen die kleinen Nager Gerüche zu meiden, wenn diese mit einem unangenehmen Reiz gepaart sind – eine Geruchsaversion entsteht. Die Jungen haben dann die für ausgewachsene Tiere und Menschen typische Fähigkeit zum so genannten Angstlernen erworben.

Das Team von Sullivan konnte zeigen, dass in der sensitiven Phase der Geruchsprägung eine bestimmte Gehirnregion, der Locus Coeruleus, besonder aktiv ist. In dieser Zellgruppe im Mittelhirn wird ein Grossteil des Noradrenalins des Zentralnervensystems produziert. Diesen Botenstoff setzt der Locus Coeruleus bei den Neugeborenen während der Frühphase in großen Mengen quasi ungebremst in den Riechkolben frei.

Geruchsprägung bleibt erhalten

Erst ab dem zehnten Tag kann die Aktivität des Locus Coeruleus gedämpft werden. Dafür sorgt der Mandelkern im Großhirn, die so genannten Amygdala, die Emotionen verarbeitet. Die Amygdala ist in der sensitiven Phase jedoch noch inaktiv, weshalb die sehr junge Ratten keine Geruchsaversion aufbauen können. Erst ab dem zehnten Tag greift die Amygdala in das Geruchslernen ein und sorgt dann dafür, dass Gerüche, die mit einem unangenehmen Reiz verknüpft sind, bei den Tieren eine Aversion auslösen.

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Die Untersuchungen der Forscher belegen auch, dass die früh erlernte Präferenz für einen Geruch – auch wenn er mit einem Schmerzreiz gepaart war – auch später erhalten bleibt. Die Fähigkeit der Tiere, eine Aversion gegen Gerüche zu entwickeln, ändert nichts daran – die Erinnerungen an Ereignisse in der frühen Kindheit bleiben erhalten.

Stresshormon beendet sensitive Phase

Das Stresshormon Kortikosteron, ein Glukokortikoid aus der Nebennierenrinde, spielt eine wichtige Rolle, wenn am zehnten Tag von einem Lernprozess auf den anderen umgeschaltet wird. Wie Regina Sullivan auf dem Forum der europäischen Hirnforscher in Wien berichtet, sorgt eine Kortikosteron-Injektion in der sensitiven Phase dafür, dass diese frühzeitig beendet wird: Das Stresshormon aktiviert die Amygdala und die Rattenbabys können eine Geruchsaversion aufbauen.

Als die Forscher die Produktion des Stresshormons durch die Entfernung der Nebenniere blockierten, verlängerte dies hingegen die sensitive Phase.

Sullivan: "Diese Mechanismen sorgen dafür, dass Rattenbabys sehr schnell eine Bindung an ihre Mutter lernen können, selbst wenn die Mutter ihnen wehtut, indem sie etwa auf ihren Nachwuchs tritt. Erst wenn das Stress-System aktiv wird und die Amygdala quasi "anknipst", wird diese sensitive Phase beendet und wird Angstlernen möglich."

(Arbeitsgemeinschaft der Wissenschaftlichen Medizinischen Fachgesellschaften, 13.07.2006 – NPO)

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