Motivation ist kein Zufall: Warum wir trotz Anstrengung weitermachen

Warum stehen wir für ein Ziel früh auf, trainieren monatelang oder arbeiten weiter, obwohl der Erfolg noch weit entfernt ist? Offenbar berechnet das Gehirn fortlaufend, ob sich der nächste Einsatz noch lohnt. Bestimmte Nervenzellen werden dabei besonders aktiv, wenn eine Belohnung in Aussicht steht und der Weg dorthin immer anstrengender wird.

Ein Team der Nagoya University in Japan hat diesen Mechanismus bei Ratten untersucht. Im Blick standen sogenannte Orexin-Neuronen im Hypothalamus. Diese Zellen waren bislang vor allem mit Wachheit, Schlaf, Appetit und Energiehaushalt verbunden. Nun zeigt sich: Ihre Aktivität verändert sich auch danach, wie groß der erwartete Gewinn ist und wie viel Arbeit dafür nötig wird. Die Ergebnisse erschienen im Fachjournal Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).

Je härter der Weg wird, desto stärker reagiert das Gehirn

Die Tiere mussten auf einem Touchscreen eine Aufgabe erledigen, um Futter zu bekommen. Anfangs reichten wenige Berührungen. Danach stieg die nötige Zahl Schritt für Schritt. Die Wissenschaftler ermittelten dabei den sogenannten Breakpoint. Er bezeichnet den Punkt, an dem ein Tier nicht mehr weiterarbeitet und auf die nächste Belohnung verzichtet.

Als das Team die Orexin-Neuronen chemogenetisch aktivierte, erreichten die Tiere höhere Breakpoints. Sie waren also bereit, länger für dieselbe Futterbelohnung zu arbeiten. Wurden diese Nervenzellen dagegen gezielt reduziert, gaben die Ratten früher auf.

Orexin wird schon aktiv, bevor die Belohnung kommt

Besonders auffällig war der zeitliche Verlauf. Mit einer Fiber-Photometrie verfolgte das Team die Orexin-Neuronen während der Aufgabe in Echtzeit. Schon bevor die Tiere das Futter erhielten, nahm deren Aktivität zu. Nach der Belohnung fiel sie wieder ab.

Blieb das erwartete Futter aus, blieb die Aktivität dagegen länger erhöht. Noch stärker reagierten die Zellen, wenn für die nächste Belohnung mehr Arbeit nötig wurde. Damit verarbeitete das Orexin-System offenbar nicht allein die Aussicht auf Futter, sondern auch den Aufwand bis zum Ziel.

Weniger Orexin bremst das Durchhalten

In einem weiteren Versuch hemmten die Wissenschaftler die Orexin-Neuronen gezielt während der Erwartungsphase. Danach brauchten die Tiere länger für ihre Aufgaben und erreichten niedrigere Breakpoints. Auch die Blockade des Orexin-1-Rezeptors verringerte das Verhalten zur Belohnungssuche.

Mehr Aktivität im Gehirn bedeutete allerdings nicht automatisch mehr Motivation. Als das Team die Orexin-Neuronen zusätzlich optogenetisch stimulierte, arbeiteten die Tiere nicht noch länger. Das System funktioniert damit offenbar nicht wie ein einfacher Regler, den man beliebig hochdrehen kann.

Das Gehirn verrechnet Erwartung und Aufwand miteinander

„Unsere Studie zeigte deutliche Veränderungen der Aktivität von Orexin-Neuronen abhängig von der erwarteten Belohnung und dem erforderlichen Aufwand. Das deutet auf einen möglichen Mechanismus hin, der Erwartungen in anhaltendes Handeln übersetzt“, sagt Hiroyuki Mizoguchi von der Nagoya University.

Damit wird verständlicher, warum Motivation bei wachsender Anstrengung nicht sofort verschwindet. Orexin-Neuronen reagieren offenbar darauf, was zu gewinnen ist und wie viel Einsatz dafür noch nötig wird. Sinkt ihre Aktivität, bricht das zielgerichtete Verhalten früher ab.

Ob das auch beim Menschen so funktioniert, ist offen

Die Experimente wurden ausschließlich an genetisch veränderten Ratten durchgeführt. Daraus lässt sich nicht ableiten, dass besonders ehrgeizige oder ausdauernde Menschen grundsätzlich aktivere Orexin-Neuronen besitzen. Auch Unterschiede bei Disziplin oder Leistungswillen lassen sich damit bislang nicht erklären.

Das Orexin-System könnte dennoch für Erkrankungen interessant werden, bei denen der Antrieb gestört ist. Dazu zählen unter anderem Depressionen, Suchterkrankungen und ADHS. Künftige Arbeiten sollen klären, welche Nervenschaltkreise Orexin-Neuronen mit Informationen versorgen und wie ihre Signale anschließend im Gehirn weiterverarbeitet werden.

Kurz zusammengefasst:

• Orexin-Neuronen im Gehirn reagieren darauf, wie viel Aufwand für eine erwartete Belohnung nötig ist, und beeinflussen so die Motivation.
• Bei Ratten sank die Bereitschaft weiterzuarbeiten, wenn diese Nervenzellen gehemmt oder reduziert wurden; eine zusätzliche Aktivierung steigerte die Motivation dagegen nicht unbegrenzt.
• Die Ergebnisse stammen aus Tierexperimenten und lassen sich noch nicht direkt auf Menschen übertragen, liefern aber Hinweise darauf, wie das Gehirn Durchhaltevermögen steuert.

Übrigens: Nicht nur Motivation entsteht durch komplexe Vorgänge im Gehirn – selbst beschädigte Zellnetze können sich offenbar teilweise neu aufbauen. Astrozyten teilen sich, wandern in verletzte Bereiche ein und schließen entstandene Lücken. Mehr dazu in unserem Artikel.

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