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Datum: 09.01.2013

Großer Aufwand - große Erwartung Forscher der Universität Bonn zeigen einen Effekt von Anstrengung auf die Belohnungsverarbeitung im Gehirn

Wer hart arbeitet, will auch entsprechend dafür belohnt werden. Diese Regel wird offenbar im Gehirn des Menschen ganz automatisch befolgt. Das haben Wissenschaftler des Center for Economics and Neuroscience (CENs) der Universität Bonn gezeigt. Bei Probanden, die schwierige mathematische Aufgaben lösen mussten, hing die Aktivität in belohnungsverarbeitenden Gehirnarealen stärker von der Höhe der Belohnung ab als nach leichten Aufgaben. Die Studie ist nun im Journal „Social Cognitive and Affective Neuroscience“ erschienen.

Stehen Aufwand und Ertrag im richtigen Verhältnis? Dieser Frage folgen praktisch alle Lebewesen bei ihren Entscheidungen. „Ein Tier muss automatisch die Anforderung befolgen, nicht mehr Energie in die Futtersuche zu investieren, als Beute im Gegenwert zu erwarten ist - das ist schlicht ein Prinzip des Überlebens“, sagt Privatdozent Dr. Klaus Fließbach vom Center for Economics and Neuroscience (CENs) der Universität Bonn, der nun am Deutschen Zentrum für Neurodegenerative Erkrankungen (DZNE) in Bonn forscht. Auch der Mensch folgt erfahrungsgemäß dieser Regel, selbst wenn es nicht um Leben oder Tod geht: Wer sich im Job richtig anstrengt, gibt sich meist nicht mit einem lauwarmen Händedruck als Belohnung zufrieden.

Probanden lösen verschieden schwere Rechenaufgaben

Wie diese Entscheidungsprozesse im Gehirn ablaufen, testeten die Wissenschaftler der Universität Bonn zusammen mit Kollegen der Universität Düsseldorf an insgesamt 28 Probanden. Im Hirnscanner mussten sie mathematische Aufgaben lösen, die hinsichtlich ihres Schwierigkeitsgrades sehr unterschiedlich waren. Sobald die Aufgabe auf der Videobrille vor den Augen eingeblendet wurde, begannen die Testpersonen zu rechnen. Anschließend wurden verschiedene Ergebnisse zur Auswahl angezeigt, die Testpersonen mussten binnen Sekunden das richtige auswählen. Im Erfolgsfall bekamen die Probanden eine Belohnung zwischen fünf und 35 Euro.

Bei der Belohnung ist Frustration programmiert

„Allerdings wurde die Belohnung nicht an den Schwierigkeitsgrad der Rechenaufgabe angepasst, sondern rein zufällig gewählt“, berichtet Katarina Kuss vom CENs, die zusammen mit Julien Hernandez-Lallement die Erstautorenschaft der Publikation übernommen hat. Damit wurden die Erwartungen der Testpersonen an die Belohnung teilweise enttäuscht. Doch selbst wer für eine vergleichsweise leichte Aufgabe sehr gut entlohnt wurde, konnte noch leer ausgehen: Die Probanden mussten zumindest einen Teil ihres Gewinns in Form einer unfreiwilligen „Spende“ wieder abgeben. „Auch die Spendenhöhe war jeweils zufällig gewählt“, sagt die Erstautorin. „Das bedeutete im Maximalfall den Verzicht auf den kompletten Betrag, der bei einer Aufgabe eingenommen wurde.“

Belohnungszentren sind bei hoher Erwartung besonders aktiv

Die Wissenschaftler verfolgten während des Rechnens und Spendens mit dem funktionellen Magnetresonanztomografen die Aktivität der verschiedenen Areale in den Gehirnen der Probanden. „Dabei zeigte sich, dass die Höhe einer Belohnung umso wichtiger wird, je größer die Anstrengung bei der Rechenaufgabe war“, berichtet Dr. Fließbach. „Hingegen ist die Höhe der Entlohnung nicht so entscheidend, wenn der Aufwand zuvor gering war.“ Die Forscher registrierten insbesondere in den Belohnungszentren - dem anterioren cingulären Cortex und dem Nucleus accumbens - eine erhöhte Aktivität, wenn die Rechenaufgabe schwierig und die Belohnung hoch war. Wurde hingegen ein hoher Anteil des erworbenen Betrags in Form der erzwungenen „Spende“ wieder abgezogen, war das Signal in der Inselrinde besonders groß. In dieser Hirnstruktur werden negative Emotionen und Frustrationen verarbeitet.

Ergebnisse sind für Verhaltensökonomie und Wirtschaftsleben wichtig

„Die Ergebnisse sind sehr relevant für die verhaltensökonomische Forschung“, sagt Dr. Fließbach. „Probanden verhalten sich anders, wenn sie Geld geschenkt bekommen, als wenn sie sich dafür anstrengen müssen.“ Dies müsse bei Versuchsanordnungen berücksichtigt werden. Für das Wirtschaftsleben zeige das Experiment, dass mit Leistung auch klare Belohnungserwartungen verbunden sind. Es handelt sich dabei möglicherweise um kein erworbenes Verhalten. „Die Tatsache, dass sich dieser Effekt durch eine einfache Manipulation unmittelbar im Gehirn nachweisen lässt, legt nahe, dass dies ein grundlegender, automatisierter Mechanismus ist, der ohne bewusstes Nachdenken abläuft“, sagt der Wissenschaftler.

Publikation: Effort increases sensitivity to reward and loss magnitude in the human brain, Journal “Social Cognitive an Affective Neuroscience”, DOI: 10.1093/scan/nss147

Kontakt:

Privatdozent Dr. Klaus Fließbach
Deutsches Zentrum für
Neurodegenerative Erkrankungen (DZNE)
& Klinik und Poliklinik
für Psychiatrie und Psychotherapie
Tel.: 0228/287-11220
Klaus.Fliessbach@ukb.uni-bonn.de

Katarina Kuss
Center for Economics and Neuroscience (CENs)
Tel: 0228/73-8287
kkuss@uni-bonn.de

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    Privatdozent Dr. Klaus Fließbach und Katarina Kuss untersuchten Effekte von Anstrengung auf die Belohnungsverarbeitung im Gehirn. (c) Foto: Rolf Müller/UKB
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