Kurzdefinition: Der Thalamus ist der größten Teil des Zwischenhirns und ist das Tor zum Bewusstsein, denn hier wird die Information von den Sinnesorganen an die Großhirnrinde verarbeitet, werden Synapsen gebildet und Entscheidungen in Bezug auf die Gesamtsituation getroffen.

Der Thalamus ist das Areal für sensorische Signale im Gehirn, das am oberen Ende des Hirnstamms lokalisiert ist. Der Thalamus übermittelt Informationen zu sensorischen Arealen im Cortex und leitet die Reaktionen zum Kleinhirn sowie zur Medulla oblongata weiter. Informationen, die über die Sinnesorgane aufgenommen werden, gelangen daher zuerst in diese zentrale Schaltstelle des Thalamus. Alle Sinneswahrnehmungen laufen zuerst hier zusammen, wobei der Thalamus daher als zentrale Schaltstelle die Flut an ankommenden Informationen und die begrenzte Rechenleistung des Gehirns in Einklang bringen muss. Der higher-order-Thalamus – die Nervenzellen am Übergang vom Thalamus zum Cortex – dient dabei offensichtlich als Verstärker von wichtigen Signalen und über einen gewissen Zeitraum auch als Kurzzeitspeicher, denn so kann das Gehirn im Thalamus wichtige Informationen herausfiltern und diese dann verstärkt und verlängert an den Cortex weitergeben.

Nervenzellen im Thalamus, dem grössten Teil des Zwischenhirns, steuern nach Adamantidis et al. (2007) sowohl das Einschlafen als auch das Aufwachen, wobei der Thalamus ist mit nahezu allen anderen Gehirnregionen vernetzt ist und wichtige Funktionen wie Aufmerksamkeit, Bewusstsein oder Sinneswahrnehmungen unterstützt. Eine Gruppe dieser thalamischen Nervenzellen kontrolliert das Aufwachen und Einschlafen, wobei man bei Mäusen mit Hilfe der Optogenetik thalamische Nervenzellen präzise steuern kann. Wenn sie dieses Area mit lang andauernden Impulsen stimuliert, wachen die Mäuse auf, wenn sie mit langsamen, rhythmischen Impulsen gereizt werden, haben die Tiere einen tiefen und erholsamen Schlaf.


Neueste Untersuchungen von Kosciessa, Lindenberger & Garrett (2021) haben gezeigt, welche wichtige Rolle der Thalamus bei Entscheidungsfindungen spielt, indem er dem Cortex hilft, die Verarbeitung der notwendigen Inforamtionen flexibel an die jeweilige Situation anzupassen. In einem Versuch wurden ProbandInnen gebeten, auf eine sich bewegende Wolke aus kleinen Quadraten zu achten, die sich in vier visuellen Eigenschaften unterschieden: Farbe, Größe, Helligkeit und Bewegungsrichtung. Im Anschluss sollten sie eine Frage über eine der vier Eigenschaften beantworten, etwa ob sich mehr Quadrate nach links oder nach rechts bewegten. Bevor die Quadrate zu sehen waren, manipulierte man die Unsicherheit, indem man die TeilnehmerInnen darüber informierte, über welche Eigenschaften sie befragt werden könnten. Je mehr Eigenschaften dabei für relevant erklärt wurden, desto unsicherer sollten die TeilnehmerInnen werden, auf welche Eigenschaften sie sich im Versuch konzentrieren sollten. Mittels Elektroenzephalographie und funktioneller Magnetresonanztomographie stellte man fest, dass die EEG-Signale der TeilnehmerInnen von einem rhythmischen Modus in einen arhythmischeren Zustand des neuronalen Rauschens wechselten, wenn die Unsicherheit über die zukünftig relevante Eigenschaft anstieg. Bekanntlich können neuronale Rhythmen besonders nützlich sein, wenn man relevante aus irrelevanten Informationen auswählen muss, wobei im Gegensatz dazu ein erhöhtes neuronales Rauschen das Gehirn für verschiedenartige Informationsquellen empfänglich stimmen könnte. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass die Fähigkeit, dynamisch von einem rhythmischen in einen Rauschmodus zu wechseln, eine flexible Informationsverarbeitung im menschlichen Gehirn unterstützt, wobei der Grad des Wechsels von einem rhythmischen Modus in einen Zustand des Rauschens in den EEG-Signalen der einzelnen ProbandInnen stark mit einem Anstieg der Aktivität im Thalamus einhergeht, also jener Gehirnstruktur, die über die alleinige Messung der EEG-Aktivität weitgehend unzugänglich ist und hauptsächlich als neuronale Schnittstelle für sensorische und motorische Signale angesehen wird. Die Untersuchung zeigte also die aktive Funktion des Thalamus für solche Entscheidungsprozesse, indem dieser die dynamische neuronale Signalverarbeitung im Allgemeinen fördert und Hirnzustände situationsgerecht anpasst, damit bessere Entscheidungen getroffen werden können.

Literatur

Adamantidis, A. R., Zhang, F., Aravanis, A. M., Deisseroth, K. & de Lecea, L. (2007). Neural substrates of awakening probed with optogenetic control of hypocretin neurons. Nature, 450, 420-424.
Mease, Rebecca A., Metz, Markus & Groh, Alexander (2015). Cortical Sensory Responses Are Enhanced by the Higher-Order Thalamus. Cell Reports. DOI: 10.1016/j.celrep.2015.12.026.
Stangl, W. (2021). Die aktive Rolle des Thalamus bei der Entscheidungsfindung – Psychologie-News. Werner Stangls Psychologie News.
WWW: https://psychologie-news.stangl.eu/3760/die-aktive-rolle-des-thalamus-bei-der-entscheidungsfindung (21-05-02).


Weitere Seiten zum Thema

Schreibe einen Kommentar