Wenn Sie jemandes Gesicht falsch lesen, tadeln Sie diese Neuronen

Hast du jemals gedacht, dass jemand wütend auf dich ist, aber es stellte sich heraus, dass du nur ihren Gesichtsausdruck falsch gelesen hast? Eine bestimmte Region des Gehirns, die Amygdala, ist daran beteiligt, diese (manchmal ungenauen) Urteile über zweideutige oder intensive Emotionen zu fällen, so neue Forschungen.

Die Identifizierung der Rolle der Amygdala in der sozialen Kognition lässt auf Einsichten in die neurologischen Mechanismen von Autismus und Angst schließen.

"Die meisten Menschen wissen, dass ein Gesicht einfach zu zweideutig aussieht, um wirklich zu entscheiden, welche Emotionen die Person hat."

"Wir wissen seit langem, dass die Amygdala wichtig ist, um Emotionen von Gesichtern zu verarbeiten", sagt Ralph Adolphs, Professor für Psychologie und Neurowissenschaften und für Biologie am California Institute of Technology. "Aber jetzt beginnen wir zu verstehen, dass es eine Menge komplexer Informationen enthält, um ziemlich anspruchsvolle Entscheidungen zu treffen, die in unseren Urteilen gipfeln."

Beim Betrachten eines Gesichts zünden die Gehirnzellen in der Amygdala elektrische Impulse oder "Spikes" als Antwort. Die Rolle solcher Gesichtszellen in der sozialen Kognition bleibt jedoch unklar. Adolphs und seine Gruppe maßen die Aktivität dieser Zellen oder Neuronen bei Patienten, während sie Bilder von Gesichtern sahen, die unterschiedliche Grade von Glück oder Angst ausdrückten. Die Probanden sahen auch Bilder von Gesichtern mit zweideutigeren oder neutraleren Emotionen, wie mäßiger Unmut oder gedämpftes Glück.


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Für jede Art von Bild wurden die Probanden gebeten zu entscheiden, ob das Gesicht ängstlich oder glücklich aussah. Die Forscher untersuchten dann, wie Neuronen auf verschiedene Aspekte von Emotionen reagierten und wie die Aktivität der Gesichtszellen mit der Entscheidung der Probanden zusammenhängt.

Die Forscher fanden heraus, dass es zwei Gruppen von Neuronen in der Amygdala gibt, die auf Emotionen im Gesicht reagieren.

Eine Gruppe, die Emotion-Tracking-Neuronen, erkennt die Intensität einer einzelnen spezifischen Emotion, wie Glück oder Angst. Zum Beispiel würde ein Glückssignalisierungsneuron mehr Spikes auslösen, wenn die Emotion extrem glücklich wäre, und weniger Spikes, wenn die Emotion mildes Glück wäre. Getrennte Gruppen von Neuronen innerhalb der Emotion-Tracking-Neuronen Code speziell für Angst oder Glück.

Die andere Gruppe, die Mehrdeutigkeit codierenden Neuronen, zeigt die Ambiguität der wahrgenommenen Emotion, unabhängig von der Art dieser Emotion.

Es sei der Schlüssel zum Verständnis, wie die spezialisierten Neuronen in der Amygdala zur Entscheidungsfindung beitragen, so die Forscher. Die Gesichter waren so zweideutig, dass ein Patient manchmal das gleiche Bild als zeitweise ängstlich und zu anderen Zeiten als glücklich empfand. Die Emotion-codierenden Neuronen zeigten die subjektive Entscheidung des Patienten über das Gesicht an.

"Die meisten Menschen wissen, dass ein Gesicht einfach zu zweideutig aussieht, um wirklich zu entscheiden, welche Emotionen die Person hat", sagt Shuo Wang, Erstautor und Besucher der Neurowissenschaft.

"Die Tatsache, dass Amygdala-Neuronen eine Entscheidung über ein Gesicht signalisieren, wie zum Beispiel welche Emotion es zeigt, gibt uns wichtige Einsichten, weil es zeigt, dass die Amygdala Entscheidungen trifft und nicht nur Sinneseindrücke repräsentiert."

Neben der Erfassung einzelner Zellen aus der Amygdala führten die Forscher auch eine Neuroimaging-Studie mit fMRT (in einer separaten Teilnehmergruppe) durch und untersuchten zusätzlich die Emotionserfassung von drei seltenen Patienten mit Läsionen der Amygdala. Die Läsionspersonen zeigten eine abnormal niedrige Schwelle, um zu entscheiden, wann ein Gesicht ängstlich war, und die fMRI-Studie zeigte auch den spezifischen Effekt der Emotionsintensität und Ambiguität in der Amygdala. Die Studie ist die erste, die so viele verschiedene Datenquellen kombiniert.

Diese Ergebnisse weisen auch auf eine mechanistische Grundlage für mögliche Behandlungen mit schmerzfreier elektrischer Stimulation der Amygdala hin, die derzeit Gegenstand laufender klinischer Studien sind. "Forscher an mehreren Institutionen untersuchen derzeit, ob eine tiefe Hirnstimulation der Amygdala wirksam ist, um schwere Fälle von Autismus oder posttraumatischen Belastungsstörungen zu behandeln", sagt Ueli Rutishauser vom Cedars-Sinai Medical Center in Los Angeles und ein Gastwissenschaftler in Biologie und Bioingenieurwesen am Caltech.

"Es wird angenommen, dass Patienten mit schwerer PTBS eine hyperaktive Amygdala haben, die die elektrische Stimulation inhibieren könnte. Unsere Erkenntnisse, dass Amygdala-Neuronen Signale über die subjektive Wahrnehmung von Emotionen aussenden, weisen auf einen spezifischeren Grund hin, warum eine solche elektrische Stimulation hilfreich sein könnte. "

Das Papier erscheint in Nature Communications veröffentlicht . Das Caltech Brain Imaging Center ist eines der angegliederten Forschungszentren des Tianqiao und Chrissy Chen Instituts für Neurowissenschaften am Caltech. Die Finanzierung kam von der Autism Science Foundation, der Simons Foundation, dem National Institute of Mental Health Conte Center und der National Science Foundation.

Quelle: Caltech

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