Lernverhalten: So ein Zyklus-Zirkus

23. Juni 2016
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Auf Belohnung folgt Wiederholung, auf Bestrafung Vermeidung. Dass dieses Verhalten im Laufe des Menstruationszyklus schwanken kann, zeigte nun eine erste Testreihe. Neben einer veränderten Hirnaktivität können die Hormone Östradiol und Progesteron das Lernverhalten beeinflussen.

Menschen unterscheiden sich in ihrer Fähigkeit, aus den Konsequenzen ihres Verhaltens zu lernen. In der Regel gilt allerdings: Nach einer Belohnung wiederholen sie die Handlung, infolge einer Bestrafung oder nach einem Fehler vermeiden sie diese in Zukunft.

Eine erste Testreihe des Forschungsteams um Prof. Dr. Esther K. Diekhof, Universität Hamburg, zeigte: Die Fähigkeit von Frauen, aus Belohnung oder den negativen Konsequenzen ihrer Handlungen zu lernen, verändert sich im Verlauf des Menstruationszyklus. Der Grund sind Hormonschwankungen, die auf eine veränderte Gehirnaktivität zurückzuführen sind.

Verhaltensabweichung vor und nach dem Eisprung

Erste Hinweise, dass sich belohnungs- und bestrafungsassoziierte Verhaltensweisen bei Frauen vor und nach dem Eisprung unterscheiden, lieferten bereits Studien mit Suchtpatientinnen. Kurz vor dem Eisprung zeigten diese eine höhere Rückfallwahrscheinlichkeit und empfanden die positiven Effekte der Droge am stärksten.

Das Forschungsteam um Prof. Diekhof testete in ihrer Studie das Lernverhalten von 15 Frauen mit regelmäßigem Zyklus, die keine hormonellen Verhütungsmittel einnahmen. Mittels eines Lernexperiments sollten sich die Probandinnen durch Tastendruck für ein Zeichen eines Zeichenpaares entscheiden, deren Auswahl zunächst entweder belohnt, durch positives Feedback, oder bestraft, durch negatives Feedback, wurde.

In einer weiteren Runde wurden die gleichen Zeichen neu gemischt, das Feedback blieb diesmal aus. So konnte überprüft werden, ob Frauen eher Zeichen mit der Tendenz zur Belohnung bevorzugten oder ob sie stattdessen eher Zeichen vermieden, die ein negatives Feedback zur Folge hatten.

Verändertes Verhalten bei Belohnung und Fehlern

Mit dem bildgebenden Verfahren der funktionellen Magnetresonanztomographie konnten gleichzeitig Aktivitätsveränderungen im Gehirn sichtbar gemacht werden. Eine Speichelentnahme lieferte Informationen zum aktuellen Hormonspiegel.

Die Studie gibt Hinweise darauf, dass Frauen vor dem Eisprung besser aus Belohnungen und schlechter aus eigenen Fehlern lernen. Sie verhalten sich impulsiver, die negativen Konsequenzen des Handels spielen weniger eine Rolle. Nach dem Eisprung zeigt sich ein umgekehrter Effekt. Sie reagieren sensibler auf die Bestrafung durch negatives Feedback und vermeiden häufiger das Risiko.

Zurückzuführen sind diese Verhaltensunterschiede vermutlich auf körpereigene Geschlechtshormone, die den weiblichen Zyklus steuern: Östradiol, eines der drei Östrogene, sowie Progesteron. So verstärkt ein hoher Östradiolspiegel vor dem Eisprung neuronale Prozesse, unter denen Individuen besser aus Belohnungen lernen, während dieser Effekt unter Einfluss von Progesteron nach dem Eisprung gedämpft wird.

Wichtig für geschlechterspezifische Medizin

Die hormonell bedingten Verhaltensänderungen im Verlauf des Menstruationszyklus sind vermutlich auf eine veränderte Gehirnaktivität im dorsalen anterioren cingulären Kortex, eine Region des limbischen Systems, zurückzuführen, die insbesondere für die Handlungsüberwachung verantwortlich ist. Vor dem Eisprung zeigte diese Region eine verringerte Aktivität bei negativem Feedback, wodurch die reduzierte Sensitivität für Bestrafung in dieser Phase erklärt werden könnte.

Die Ergebnisse der Studie liefern wichtige Hinweise für die geschlechterspezifische Medizin oder für die Suchtforschung, damit zyklusbedingte Verhaltensunterschiede bei der Behandlung von Suchtpatientinnen berücksichtigt werden.

Originalpublikation:

Menstrual cycle phase modulates reward sensitivity and performance monitoring in young women: Preliminary fMRI evidence
Esther K. Diekhof et al.; Neuropsychologia, doi: 10.1016/j.neuropsychologia.2015.10.016; 2016

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2 Kommentare:

Helmut Frank
Helmut Frank

“Die Fähigkeit von Frauen, aus Belohnung oder den negativen Konsequenzen ihrer Handlungen zu lernen, verändert sich im Verlauf des Menstruationszyklus. Der Grund sind Hormonschwankungen, die auf eine veränderte Gehirnaktivität zurückzuführen sind.”
Ist die Kausalität nicht umgekehrt: die Hormonschwankung ist Ursache und ruft veränderte Gehirnaktivität hervor?

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Dr. med. Michael Traub
Dr. med. Michael Traub

Wichtiger Beitrag! Da sich selbst der Wasserhaushalt beim Menschen in Abhängigkeit vom
Mondzyklus meßbar ändert, müßten ähnliche Phänomene auch bei Männern feststellbar
sein.

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