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Medizin

Wie Herz und Gehirn miteinander kommunizieren

Dienstag, 2. Juni 2020

/Inna, stock.adobe.com

Leipzig – Mit dem Herzzyklus verändert sich auch die Hirnaktivität – Herz und unser Gehirn kommunizieren also ständig miteinander. Wie dies genauer funktioniert, berichten Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für Kognitions- und Neurowissen­schaften (MPI CBS) in Leipzig und der Berlin School of Mind and Brain in den Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS, doi 10.1073/pnas.1915629117).

Bereits bekannt ist, dass sich im Lauf des Herzzyklus die Wahrnehmung verändert. Während der Systole, also der Kontraktionsphase des Herzens, nehmen wir mit geringerer Wahrscheinlichkeit einen elektrischen Reiz am Finger wahr als in der zweiten Phase, der Diastole. Der Grund dafür ist laut der aktuellen Studie, dass während der Systole ein entscheidender Teil der Hirnaktivität unterdrückt ist, die sogenannte P300-Komponente.

Sie kontrolliert laut den Forschern den Übergang von Wahrnehmungen ins Bewusstsein. Wird sie unterbunden, wird demnach die eintreffende Information nicht bewusst wahrgenommen. „Das Gehirn scheint also zu erkennen, dass die durch den Puls hervorgerufenen Veränderungen im Körper nicht real als Reaktion auf eine veränderte Umgebung auftreten. Sie sind vielmehr nur eine Reaktion auf den regelmäßig wiederkehrenden Herzschlag.

Dadurch stellt es sicher, dass wir uns nicht jedes Mal aufs Neue von unserem Puls stören lassen“, berichten die Forscher. Dieser Mechanismus scheint aber auch zu bewirken, dass echte äußere Reize während dieser Phase nicht wahrgenommen werden – zumindest entsprechend schwache.

Die Wissenschaftler haben diese Zusammenhänge mithilfe von schwachen elektrischen Signalen gemessen, die sie den Studienteilnehmern über Elektroden am Finger gaben. Parallel dazu erfassten sie die Hirnaktivitäten der Teilnehmer mithilfe von EEG und deren Herzaktivitäten mittels EKG.

Die Forscher berichten außerdem von einem zweiten Effekt: Je stärker das Gehirn einer Person auf den Herzschlag reagiert, desto unwahrscheinlicher ist es, dass sie den äußeren Reiz wahrnimmt. „In dieser Zeit scheint sich die Aufmerksamkeit von Signalen, die von außen eintreffen, auf solche zu verschieben, die wir aus dem Inneren erhalten“, erklärt die Erstautorin der Studie, Esra Al.

„Das könnte erklären, warum Menschen nach Schlaganfall oft gleichzeitig am Herzen erkranken, und warum – andersherum – Menschen mit Herzerkrankungen gleichzeitig in ihren kognitiven Fähigkeiten eingeschränkt sind – obwohl die dafür zuständigen Hirnareale gar nicht direkt betroffen sind“, sagte der Studienleiter Arno Villringer. © hil/aerzteblatt.de

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