Verstehen, wie das Gehirn Entscheidungen trifft
Das durchschnittliche menschliche Gehirn trifft jeden Tag Zehntausende Entscheidungen. Auch wenn einige dieser Entscheidungen rückmeldungsbasiert sind, fällt die Mehrheit in die Kategorie der absichtlichen Entscheidungen – also derjenigen, die wir auf der Grundlage einer freiwilligen, inneren Absicht treffen. Obwohl diese „Wahlfreiheit“ ein grundlegender Aspekt des Menschseins ist, wissen wir erstaunlich wenig darüber, wie sie funktioniert. Das EU-finanzierte Projekt FREEMIND strebt an, diese Wissenslücke zu schließen, indem es die neuroinformatischen Mechanismen der bewussten Entscheidungsfindung entschlüsselt. Das Projekt versucht zu verstehen, wie das Gehirn die wichtigsten Rechenoperationen während des Entscheidungsprozesses ausführt, und herauszufinden, inwieweit interne und externe Faktoren die bewussten Entscheidungen von Menschen verändern können. „Dieses Wissen birgt das Potenzial, unser Verständnis des menschlichen Verhaltens zu vertiefen und den Weg für Fortschritte in Bereichen wie Psychologie, Neurowissenschaften und Entscheidungswissenschaften zu ebnen“, sagt Jiaxiang Zhang, Forscher an der Universität Cardiff und Projektkoordinator von FREEMIND.
Kombination von bildgebenden Verfahren mit rechnergestützter Modellierung
Im Rahmen des vom Europäischen Forschungsrat unterstützten Projekts wurde eine breite Palette von bildgebenden Verfahren des Gehirns eingesetzt, darunter funktionelle Magnetresonanztomographie, diffusionsgewichtete Bildgebung und Magnetoenzephalographie/Elektroenzephalogramm. Diese Modalitäten wurden dann mit einem mehrstufigen rechnergestützten Modellierungsansatz integriert. „Die Kombination dieser verschiedenen Methoden ermöglicht uns ein tieferes Verständnis der Mechanismen, die den Gehirnfunktionen zugrunde liegen“, erklärt Zhang. „Außerdem können wir damit komplexe Forschungsfragen angehen, die von psychologischen Prozessen bis hin zur Dynamik neuronaler Populationen reichen.“
Wichtige neue Einblicke
Sicherlich sind diese Methoden und Technologien wichtig, doch die wahren Stars des Projekts sind laut Zhang das Team aus herausragenden wissenschaftlich Mitarbeitenden und Promovierenden. „Ihr Fachwissen und ihr Engagement haben maßgeblich dazu beigetragen, unsere Fortschritte voranzutreiben und aussagekräftige Ergebnisse zu erzielen“, fügt er hinzu. Zu diesen Ergebnissen gehört der überzeugende Beweis, dass die Entscheidungsfindung beim Menschen von Person zu Person wesentliche Unterschiede aufweist. „Unsere Forschung hat nachgewiesen, dass ein Gehirnnetzwerk im medialen präfrontalen Kortex am Prozess der bewussten Entscheidungsfindung beteiligt ist“, so Zhang. „Darüber hinaus haben wir gezeigt, dass die individuelle Variabilität der Entscheidungsleistung mit der Gewebemikrostruktur zusammenhängt, wie sie durch die diffusionsgewichtete MRT quantifiziert wird.“ Das Projekt hat auch verdeutlicht, dass die menschliche Verhaltensleistung in einem breiten Spektrum von Entscheidungsparadigmen mithilfe eines standardisierten Berechnungsrahmens effektiv charakterisiert werden kann.
Weitere Forschung steht an
Laut Zhang unterstrichen die Ergebnisse des Projekts FREEMIND nicht nur die komplexe Natur kognitiver Prozesse, sondern motivierten sein Team auch dazu, das Thema der interindividuellen Variabilität in der menschlichen Kognition zu vertiefen. Es sind bereits weitere Forschungsarbeiten geplant, die neue Erkenntnisse über die Ursachen dieser Variabilität liefern sollen. Das Forschungsteam ist außerdem daran interessiert, das Potenzial der individuellen Variabilität als zuverlässiger Verhaltensmarker zu untersuchen – eine Forschungsaufgabe, mit der festgestellt werden könnte, ob bestimmte Muster der Variabilität bei der Entscheidungsfindung und bei kognitiven Prozessen als robuste Indikatoren für individuelle Merkmale oder Veranlagungen dienen können. „Diese Untersuchung birgt das Potenzial, die Entwicklung neuartiger Bewertungsinstrumente zu unterstützen, die das kognitive Profil einer Person effizient und genau charakterisieren können“, so Zhang abschließend.
Schlüsselbegriffe
FREEMIND, Gehirn, Entscheidungsfindung, menschliches Verhalten, Psychologie, Neurowissenschaften, Entscheidungswissenschaft, Gehirnbildgebung, rechnergestützte Modellierung, MRT
