Angst, Sorgen, Stress: Warum das Gehirn unterschiedlich reagiert

Manche Menschen geraten rasch ins Grübeln, fühlen sich schneller angespannt oder reagieren empfindlicher auf belastende Situationen als andere. Lange galt dafür vor allem eine Hirnregion als zentraler Schlüssel: die Amygdala. Sie bewertet Reize danach, wie emotional bedeutsam sie sind. Die Verarbeitung von Angst und Bedrohung findet hier statt. Sie wirkt aber auch bei positiven Emotionen, Aufmerksamkeit und emotionalem Lernen mit.

Da Menschen meist sehr individuell auf Stress, Sorgen oder Ängste reagieren, lässt sich der Ursprung einer Reaktion aber nicht allein auf dieses eine Areal reduzieren. Vielmehr spielen ganze Hirnnetzwerke und die Unterschiede in den jeweiligen Persönlichkeiten eine entscheidende Rolle.

Eine internationale Forschungsgruppe unter Federführung des Zentralinstituts für Seelische Gesundheit in Mannheim (ZI) hat Daten von mehr als 400 Erwachsenen ausgewertet. Die Ergebnisse erschienen im Fachjournal Nature Communications.

Untersucht wurden der sogenannte Neurotizismus und einzelne Facetten davon. Dieser Begriff umschreibt, wie häufig und wie intensiv Menschen negative Emotionen wie Angst, Niedergeschlagenheit oder Stress erleben. Eine ausgeprägter Neurotizismus, also eine negative Emotionalität, gilt als wichtiger Risikofaktor für verschiedene psychische Erkrankungen.

Negative Emotionalität entspringt nicht nur im Gehirn

Die Forscher prüften die für Stress, Angst und Sorgen zuständigen Gehirnregionen. Dazu gehörten die Amygdala, die vordere Insula, der dorsale anteriore cinguläre Cortex sowie mehrere größere Hirnnetzwerke. Auch etablierte Aktivitätsmuster für Angst, Traurigkeit und andere negative Emotionen flossen in die Analysen ein. Das Ergebnis fiel ernüchternd aus: Ein vorhandener Neurotizismus ließ sich mit keinem dieser Ansätze zuverlässig nur aus der Hirnaktivität ableiten. Einzig die individuelle Anfälligkeit für Stress ließ sich in begrenztem Umfang dadurch vorhersagen.

Bislang wurde angenommen, dass die Amygdala maßgeblich diese Persönlichkeitsmerkmale prägt. Die wissenschaftliche Evidenz dieser Annahme war jedoch auch schon vor der Durchführung der Mannheimer Studie eher widersprüchlich.

Dr. Maurizio Sicorello, Erstautor der Arbeit, ordnet den Befund vorsichtig ein: „Das bedeutet nicht, dass die Amygdala für Emotionen unwichtig ist. Sie scheint aber keine verlässliche Erklärung für stabile Unterschiede zwischen Menschen zu liefern.“

Dabei geht es um zwei verschiedene Ebenen. Eine Hirnregion kann an akuten emotionalen Reaktionen beteiligt sein. Doch ihre Aktivität erklärt nicht, warum ein Mensch dauerhaft ängstlicher oder stressanfälliger ist, als ein anderer. An dieser emotionalen Grundhaltung scheinen vielmehr ganze Hirnnetzwerke beteiligt zu sein, die für Körperwahrnehmung, Bewegung und visuelle Verarbeitung zuständig sind.

Begrenzte Vorhersagbarkeit negativer Emotionen im Test

Für den Test der Stressanfälligkeit nutzte das Forschungsteam maschinelles Lernen und bezog Aktivitätsmuster aus dem gesamten Gehirn ein. Grundlage waren zwei Aufgaben, die mit Hilfe von Magnetresonanztomographie (MRT) als Aktivität im Gehirn sichtbar gemacht wurde.

Die Teilnehmer betrachteten negative Szenen oder Gesichter mit Angst- und Wutausdruck. Für die Gesichter-Aufgabe lagen Daten von 424 Personen vor, für die Szenen-Aufgabe von 338. Anschließend analysierten die Wissenschaftler die dabei entstehenden Aktivitätsmuster im Gehirn.

Neurotizismus blieb bei den meisten Testpersonen auch mit diesen Verfahren nicht zuverlässig vorhersagbar. Bei Stressanfälligkeit gelang dagegen eine begrenzte Prognose. Im Trainingsdatensatz erreichte das beste Modell eine Korrelation von r = 0,21. In einer unabhängigen Prüfgruppe lag sie bei r = 0,19. Damit lassen sich einzelne Menschen keineswegs sicher als besonders stressanfällig einstufen. Der Zusammenhang blieb jedoch in der unabhängigen Stichprobe bestehen.

Grenzen der Methodik

Methodisch ging das Team breit vor. Die wichtigsten Fragestellungen und Auswertungen waren bereits vor der Analyse festgelegt. Zusätzlich verglichen die Experten 1.176 Modellvarianten und 14 verschiedene psychologische Merkmale. Vor allem die Wahl des untersuchten Merkmals und der passenden MRT-Aufgabe beeinflusste die Ergebnisse. Negative Szenen eigneten sich besser zur Vorhersage von Stressanfälligkeit als die Aufgabe mit emotionalen Gesichtern.

Trotzdem bleiben Grenzen. Das Modell erreichte nur eine moderate Vorhersagekraft und wurde noch nicht in anderen Bevölkerungsgruppen oder klinischen Stichproben überprüft. Auch körperliche Einflüsse könnten Teile des MRT-Signals verändert haben. Für einen einfachen „Gehirntest“ auf Stressanfälligkeit reicht der Ansatz daher nicht.

Zugleich liefern die Daten eine mögliche Erklärung für frühere widersprüchliche Amygdala-Befunde: Akute Reaktionen auf negative Reize und die individuellen Persönlichkeitsunterschiede zwischen Menschen sind differenzierte Vorgänge. Wer im MRT stark auf ein bedrohliches Bild reagiert, muss deshalb nicht grundsätzlich stressanfälliger sein.

Netzwerke spielen größere Rolle als bisher angenommen

Besonders interessant ist, welche Gehirnbereiche zu einer Vorhersage beitrugen. Am stärksten wirkten im Test nicht klassische „Emotionszentren“ wie die Amygdala, sondern ganze visuelle und somatomotorische Netzwerke. Diese Systeme verarbeiten unter anderem optische Informationen und stehen mit Körperempfinden und Bewegung in Verbindung.

Die Studienautoren halten es deshalb für möglich, dass sich stressanfällige Menschen nicht durch eine stärker empfundene Gefühlsintensität von anderen, weniger Stressanfälligen unterscheiden. Die Unterschiede könnten eher darin liegen, wie belastende Situationen wahrgenommen und in mögliche Reaktionen übersetzt werden.

Das neuronale Muster, dass im MRT sichtbar wurde, verteilte sich zudem über viele Bereiche des Gehirns. Entfernte das Team einzelne Regionen rechnerisch aus dem Modell, sank die Vorhersagekraft meist nur wenig. Am stärksten wirkte sich das Entfernen des somatomotorischen und des visuellen Netzwerks aus.

Prof. Christian Schmahl vom ZI fasst das Ergebnis so zusammen: „Emotionale Persönlichkeitsmerkmale entstehen offenbar nicht in einzelnen Hirnregionen, sondern durch das Zusammenspiel verteilter Hirnnetzwerke.“

Kurz zusammengefasst:

Die Amygdala allein erklärt offenbar nicht, warum manche Menschen dauerhaft stärker zu Angst, Sorgen oder Stress neigen als andere.
Eine internationale Studie mit Daten von mehr als 400 Personen fand stattdessen Hinweise auf verteilte Hirnnetzwerke für Wahrnehmung, Bewegung und Körperverarbeitung, die bei der Anfälligkeit für negative Emotionen ein Rolle spielen.
Eine erhöhte Stressanfälligkeit ließ sich aus Gehirnaktivitätsmustern mithilfe der Tests begrenzt vorhersagen – für einen verlässlichen „Gehirntest“ reichen die Ergebnisse aber nicht aus.

Übrigens: Während manche Mensch anfälliger für Stress, Sorgen und Ängste sind als andere, gibt es ein verlässliches Mittel, dass bei allen hilft, Stress zu reduzieren: Der klassische Urlaub am Meer. Küsten und andere Wasserumgebungen helfen, innere Anspannung zu senken und mentale Erholung zu fördern. Mehr dazu in unserem Artikel.