Der Österreicher Felix Baumgartner ist ein typisches Exemplar eines Extremsportlers. Erst kürzlich sprang er aus 39 Kilometern Höhe. Nur geschützt durch einen Raumanzug. Er ist ständig auf der Suche nach dem „Kick“, ohne Rücksicht auf seine Gesundheit oder gar sein Leben. Doch warum macht er das: Geht es ihm um das Erleben der Angst im Flug – oder um die Freude nach der sicheren Landung?

Mögliche Antworten auf diese Frage liefert eine gemeinsame Untersuchung von Neurobiologen aus Magdeburg und Würzburg. Die Ergebnisse der Studie sind jetzt im renommierten Fachjournal Learning & Memory veröffentlicht worden.

„Die Bewertung von Ereignissen kann widersprüchlich sein. So können für ein und dasselbe Ereignis entgegengesetzte Erinnerungen gebildet werden. Hier kommt es schlichtweg auf die zeitliche Abfolge an: Reize, die vor einer schmerzhaften Erfahrung auftreten, werden als unangenehm erinnert – aber was ist mit Reizen, die mit dem Abklingen des Schmerzes einhergehen?“ fragt Dr. Markus Fendt vom Institut für Pharmakologie und Toxikologie der Otto-von-Guericke Universität Magdeburg.

Eine Anregung für diese Experimente kam von unerwarteter Seite: Aus der Fliegenforschung. Professor Bertram Gerber, damals an der Universität Würzburg und heute am Magdeburger Leibniz Institut für Neurobiologie, präsentierte den Fliegen zuerst einen Geruch und kurz danach einen leichten Stromschlag. Nach einem solchen „Vorwärts-Lernen“ fliehen die Fliegen vor dem Duft, da er eine unangenehme Erinnerung an den Stromschlag auslöst. In einer zweiten Versuchsgruppe bekamen die Fliegen den Duft erst präsentiert ‚wenn der Schmerz nachlässt’. Nach einem solchen „Rückwärts-Lernen“ löst der Duft ein angenehmes Erinnern aus: Die Tiere ‚fliegen auf den Duft’! Gilt ähnliches auch für höhere Tiere und gar den Menschen?

In Zusammenarbeit mit Professor Paul Pauli von Institut für Psychologie der Universität Würzburg wurde zunächst ein ähnliches Experiment beim Menschen durchgeführt: Freiwillige Probanden sahen auf einem Computerbildschirm ein geometrisches Muster entweder vor einem milden Stromschlag („Vorwärtslernen“), oder aber erst nach Abklingen des Stroms („Rückwärtslernen“). Dann wurde die Schreckhaftigkeit der Probanden getestet: Es wurde plötzlich ein sehr lautes Geräusch eingespielt, während die Probanden das geometrische Muster betrachteten.

Es zeigte sich, dass die Schreckhaftigkeit nach Vorwärtslernen viel stärker, nach „Rückwärtslernen“ aber deutlich abgeschwächt war. „Das ist sinnvoll, denn nach ‚Vorwärtslernen’ fürchten die Probanden, dass gleich der Stromschlag wieder einsetzen könnte. Nach ‚Rückwärtslernen’ aber dürfen sie hoffen, dass der Stromschlag eben gerade nicht gleich erneut auftreten wird“, erläutert Fendt.

Diese Bilder zeigen eine nur 2,5 mal 0,8 Millimeter kleine Schwarzbäuchige Taufliege (Drosophila melanogaster). Foto: André Karwath

Foto: André Karwath

Eine Überraschung ergab sich aber, als die Forscher die Probanden nach dem Experiment befragten. Auf einer Skala von „sehr unangenehm“ bis „sehr angenehm“ beurteilten die Probanden die Figuren allesamt als unangenehm! Die unterbewusste Schreckreaktion und das bewusste Beurteilen benutzen also womöglich unterschiedliche ‚Wertesysteme’, vermuteten Fendt und seine Kollegen. Hier liefert nun die neue Studie einen ersten wichtigen Anhaltspunkt: Es wurde die Gehirnaktivität der Probanden während des oben beschriebenen Tests gemessen. Tatsächlich aktiviert das geometrische Muster nach „Vorwärtslernen“ das Furchtzentrum, nach „Rückwärtslernen“ aber das Belohnungszentrum. In Folgeexperimenten an Laborratten ging Fendt dann einen entscheidenden Schritt weiter: Wurde das Furchtzentrum der Ratten betäubt, kann das unangenehme Gedächtnis an das „Vorwärtslernen“ nicht mehr abgerufen werden – wurde aber das Belohnungszentrum betäubt, erinnerten sich die Ratten nicht mehr an die angenehmen Gedächtnisse des „Rückwärtslernens“!

Fliegen, Ratten und Menschen bilden offenbar immer zwei Arten von Gedächtnis für schmerzhafte Erlebnisse: ein ‚negatives’ und ein ‚positives’. „Das Gleichgewicht zwischen diesen Gedächtnissen ist entscheidend“, sagt Fendt, „und es wird spannend sein, zu untersuchen, ob Störungen dieses Gleichgewichts zu post-traumatischen Belastungsstörungen, Angsterkrankungen, hochriskantem Verhalten oder zur Spielsucht beitragen. Und für die Therapie ist es wichtig zu verstehen, wie bewusste und unbewusste Wertesysteme miteinander in Beziehung stehen, und wie eine Störung in dieser Beziehung behoben werden könnte“.