Funktionelle Gehirnasymmetrien und Chronotypen

Bachelorarbeit von Olga Petscherski

Einleitung:

Die vorliegende Studie ist der Frage nachgegangen, ob extreme Chronotypen damit assoziiert sind, wie Informationen rechts- und linkshemisphärisch verarbeitet werden.

Die zwei Hemisphären des menschlichen Gehirns unterscheiden sich nicht nur anatomisch, sondern auch funktionell, was mit dem Begriff ‘Gehirnasymmetrien’ bezeichnet wird. Individuelle Unterschiede der Tageszeitpräferenz von Menschen werden ‘Chronotypen’ genannt. Dabei differenziert man zwischen Morgen-, Abend- und Neutraltypen. In der Literatur gibt es seit Jahrzehnten eine kontroverse Debatte darüber, ob sich Morgen- und Abendtypen nicht nur in wichtigen physiologischen und behavioralen Aspekten, sondern auch in ihren Denkstilen unterscheiden. Bei Morgentypen soll eher die linkshemisphärische und bei Abendtypen die rechtshemisphärische Verarbeitungsweise im Vordergrund stehen (z.B. Corbera & Grau, 1993). Mit Hilfe von zwei visuellen und einer auditorischen Lateralisierungsaufgabe(n) wurde in dieser Studie untersucht, inwiefern die hemisphärische Spezialisierung in Abhängigkeit vom Chronotyp variiert. Die Klassifizierung der Versuchspersonen in Chronotypen erfolgte über Selbst-Einschätzung mit dem Morningness-Eveningness Questionnaire (MEQ) von Horne und Östberg (1976). Getestet wurden 441 Probanden in zwei visuellen Lateralisierungsaufgaben (Wort- und Figurenerkennungs-aufgabe) und einer dichotischen, phonetischen Höraufgabe. Mit Hilfe eines Mediansplits wurde die Gruppe in 210 Morgentypen und 231 Abendtypen eingeteilt.

Bei der Figurenerkennungsaufgabe zeigten Abendtypen im rechten visuellen Halbfeld (RVHF) eine effizientere Verarbeitungsweise als Morgentypen, während Morgentypen im linken visuellen Halbfeld (LVHF) mehr richtige Antworten gegeben haben. Abendtypen waren bei dieser Aufgabe insgesamt schneller als Morgentypen. Bei der Worterkennungsaufgabe haben Abendtypen, unabhängig vom visuellen Halbfeld, eine schnellere und effizientere Verarbeitungsweise gezeigt als Morgentypen. Bei der dichotischen Höraufgabe gab es keine signifikanten Chronotypen-Unterschiede bezüglich der Lateralität.

Diese Studie liefert weitere Hinweise für mögliche Zusammenhänge zwischen funktionellen Gehirnasymmetrien und Chronotypen. Diskutiert werden methodische Einschränkungen, die sich auf die Ergebnisse ausgewirkt haben könnten. Desweiteren wird ein Ausblick gegeben, inwiefern die Ergebnisse aus neurobiologischer und pragmatischer Sicht interessant sein könnten.

Inhaltsverzeichnis:

Textprobe:

Kapitel 2.2.1, Circadiane Rhythmen:

Die Beschäftigung mit der circadianen Rhythmik bzw. mit den individuellen Tageszeitpräferenzen und ihrem Zusammenhang mit physiologischen und psychologischen Prozessen ist in den letzten Jahren in den wissenschaftlichen Vordergrund gerückt.

Circadiane Rhythmik (‘circa’ bedeutet ungefähr und ‘dies’ Tag) hat eine Periode von ungefähr 24 Stunden. Sie bezeichnet die tägliche, rhythmische Veränderung im Verhalten oder in physiologischen und biochemischen Prozessen. Während manche Rhythmen passive Reaktionen auf Veränderungen der Beleuchtung sind (exogen), werden andere Rhythmen durch Mechanismen innerhalb des Organismus (endogen), durch ‘innere Uhren’ wie insbesondere den Nucleus suprachiasmaticus als deren neuronale Entsprechung (siehe Punkt 2.2.2), gesteuert.

Menschen zeigen interindividuelle Unterschiede ihrer Tageszeitpräferenz des Schlaf-Wach Rhythmus, wobei Menschen mit klaren Tagezeitpräferenzen im Volksmund als ‘Lerchen’ und ‘Eulen’ bezeichnet werden. Diese Studie konzentriert sich auf die Frage, ob es zwischen den interindividuellen Tageszeitpräferenzen in Hinblick auf die Extremtypen Morgen- und Abendtypen (siehe Punkt 2.2.3) und funktionellen cerebralen Asymmetrien (siehe Punkt 2.1.1) einen Zusammenhang gibt.

2.2.2, Nucleus suprachiasmaticus, Zeitgeber und ‘Entrainment’:

Die ‘Master-Clock’ des Tag-Nachtrhythmus, der Nucleus suprachiasmaticus (SCN), ist bei Säugetieren der zentrale circadiane Schrittmacher. Er besteht aus ungefähr 16.000 Zellen und liegt über dem Chiasma opticum, lateral der vordersten Spitze des III. Ventrikels. Die innere Uhr, die genetisch verankert ist, kontrolliert viele physiologische Prozesse, von der Genexpression bis hin zu komplexen Verhaltensweisen, wie Leistung und Schlaf. Wenn sie von äußeren Zeitgebern, wie dem Sonnenlicht, abgeschirmt wird, würde sie unter konstanter Beleuchtung oder Nichtbeleuchtung frei laufen, mit einer endogenen Periode von ungefähr, aber nicht genau, 24 Stunden. Dabei gibt es interindividuelle Differenzen in der Periodendauer, denn Morgentypen weisen eine kürzere Periodendauer und eine schnellere innere Uhr auf, während bei Abendtypen die innere Uhr langsamer geht und sie eine längere Periodendauer zeigen. Regelmäßige Veränderungen in der Beleuchtungsstärke des Tageslichts über den Tag hinweg stellen die Uhr auf 24 Stunden ein. Der Zeitgeber Licht wird bei Säugetieren ausschließlich über die Augen empfangen. Kollateralen der optischen Nerven leiten die von der Retina empfangenen Signale zum SCN, wo sie den annähernd 24-stündigen Rhythmus, der durch Neurone des SCN erzeugt wird, auf exakt 24 Stunden synchronisieren. Schließlich koordiniert der SCN viele zellulären Uhren über die Organe und Gewebe des Körpers hinweg, um die physiologischen Prozesse an die Erdrotation anzupassen. Transplantationsexperimente an Hamstern haben gezeigt, dass der SCN der circadiane Schrittmacher ist. Bei bilateralen Läsionen des SCN gibt es bei Primaten einen völligen Verlust des Schlafrhythmus und der Aktivitätsrhythmen, einschließlich des Trinkrhythmus, jedoch wird die absolute Menge der aufgenommenen Flüssigkeit nicht reduziert. Physiologische Prozesse, die vermutlich stark lernabhängig sind, und der REM-Schlaf werden nach Läsionen des SCN nicht verändert, was für einen anderen, dafür verantwortlichen Schrittmacher spricht. Ein aktiver Prozess, der ‘Entrainment’ genannt wird, stellt sicher, dass die innere Uhr zuverlässig mit den Zeitgebern synchronisiert wird. Sie reagiert unterschiedlich, was abhängig von der Phase der Zeitgeber ist. Die Beziehung zwischen der externen und internen Zeit wird die Entrainment-Phase genannt. Wenn sich Menschen in dieser Eigenschaft unterscheiden, können sie zu unterschiedlichen Chronotypen zugeteilt werden.