Spiegelneuron

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Ein Spiegelneuron (Plural: Spiegelneurone oder Spiegelneuronen) ist eine Nervenzelle, die im Gehirn von Primaten beim Betrachten eines Vorgangs das gleiche Aktivitätsmuster aufweist, wie es entstünde, wenn dieser Vorgang nicht bloß (passiv) betrachtet, sondern selbst (aktiv) durchgeführt würde. Auch Geräusche, welche mit bestimmten Handlungen assoziiert sind, verursachen bei einem Spiegelneuron dasselbe Aktivitätsmuster, welches die aktive Handlung verursachen würde. Seit ihrer erstmaligen Beschreibung im Jahr 1992[1] herrscht eine Debatte darüber, inwieweit Spiegelneurone zu den Fähigkeiten der Empathie und Imitation bei Primaten beitragen.

Neugeborener Makake imitiert Gesichtsausdrücke

Überblick[Bearbeiten]

Diese Zellen wurden von dem Italiener Giacomo Rizzolatti und seinen Mitarbeitern erstmals 1992 bei Makaken beschrieben; zuvor war – im Jahr 1991 – eine Veröffentlichung in der Fachzeitschrift Nature abgelehnt worden, da die Erkenntnisse „nicht von allgemeinem Interesse“ seien.[2] In diesen Untersuchungen war aufgefallen, dass Neuronen im Feld F5c des Großhirns dann reagierten, wenn zielmotorische Hand-Objekt-Interaktionen durchgeführt oder bei anderen – zumindest anatomisch ähnlichen – lebenden Individuen beobachtet wurden. Während Rizzolatti und andere Forscher zuerst vorwiegend emotionsneutrale motorische Handlungen untersucht hatten, um die grundlegenden kortikalen Mechanismen und Schaltungen zu ermitteln, konnte man in späteren Untersuchungen sehen, dass bei Handlungen mit emotionaler Färbung ebenfalls Spiegelneuronen beteiligt sind und eine wichtige Rolle in sozial kognitiven Aspekten (Empathie, Theory of Mind, facial emotion processing) übernehmen.

Rizzolatti et al. haben 2002 die Existenz des Spiegelneuronensystems (Brodmann-Areal (BA) 44) beim Menschen nahegelegt, welche man mit „action recognition“ (Wiedererkennung von Handlungen) und Imitation in Verbindung brachte. Eine 2010 publizierte Studie berichtete über den ersten direkten Nachweis von Spiegelneuronen beim Menschen.[3]

Die Spiegelneurone gelten als Elemente der Lokalisationstheorien.

Anatomische Lage[Bearbeiten]

Spiegelneuronen befinden sich unter anderem im prämotorischen Cortex von Makaken. Spiegelneurone finden sich unter den visuo-motorischen Neuronen im ventralen Bereich des Feldes F5, dem Gebiet F5c und im Areal PF. Da sich mehrere unterschiedliche, anatomisch voneinander getrennte Hirnareale finden lassen, die Spiegelneurone enthalten, wird aktuell von einem Spiegelneuronensystem gesprochen.

Kategorien[Bearbeiten]

Spiegelneurone können in zwei Hauptkategorien eingeteilt werden. Zum einen gibt es „strikt“ kongruente, zum anderen „grob“ kongruente Spiegelneurone.

Strikt kongruente Spiegelneurone machen ein Drittel aller Spiegelneurone aus. Sie feuern bei exakt der gleichen Handlung, ob beobachtet oder selbst ausgeführt.

Grob kongruente Spiegelneurone machen ca. zwei Drittel aller Spiegelneurone aus. Im Gegensatz zu strikt kongruenten Spiegelneuronen feuern diese Neurone auch bei Handlungen, welche nicht exakt gleich sind aber dasselbe Ziel haben.

Bezug zu Empathie und Autismus[Bearbeiten]

In den letzten Jahren hat die Entdeckung der Spiegelneuronen viel Aufsehen erregt, weil diskutiert wurde, ob mit ihnen möglicherweise ein Schlüssel für das Verständnis von Empathie, Sprache und darüber hinaus von Kultur im Allgemeinen gefunden worden sei.

Mitarbeiter der Arbeitsgruppe von Sophie Scott vom University College London berichteten im Dezember 2006,[4] dass Spiegelneuronen auch daran beteiligt seien, dass man ‚automatisch‘ mitlache, wenn eine andere Person zu lachen beginnt. Gelächter sei ‚ansteckend‘, weil die für Spiegelneuronen bekannten Areale im prämotorischen Cortex dann besonders aktiv seien, wenn man positive Gefühlsausdrücke beobachte. In Experimenten hatte man Versuchspersonen Lautäußerungen vorgespielt, die Emotionen wie Triumph, Angst, Freude oder Ekel ausdrückten.

Auch Autismus-Symptome wurden von einigen Forschern mit einem unzureichenden Funktionieren der Spiegelneuronen in Verbindung gebracht.[5] Diese Auffassungen wurden besonders von dem in den USA arbeitenden indischen Neurologen Vilayanur S. Ramachandran vertreten.

Emotionale Empathie und das System der Spiegelneurone[Bearbeiten]

Die Fähigkeit, Empathie zu entwickeln, hängt von der Fähigkeit ab, die Gefühle anderer im eigenen neuronalen System abzubilden. Während frühere Empathiemodelle natürlich ohne Spiegelneuronen auskommen mussten, hatte man die mögliche Bedeutung der Spiegelneuronen in Verbindung mit emotionaler Empathie schnell erkannt (Tsoory-Shamay 2009). Während Leslie et al. (2003) die Inselrinde als nicht zentral für die Emotionserkennung betrachteten und sie lediglich im Zusammenhang mit Ekel erwähnten, wiesen Rizzolatti (2008) und andere Forscher explizit auf die Wichtigkeit dieser Gehirnstruktur hin. Ihnen zufolge seien nebst der Inselrinde die Areale der somatosensorischen und der prämotorischen Rinde beteiligt (Gyrus frontalis inferior / bei Affen Areal F5 / beim Menschen BA 44). Aus der wissenschaftlichen Literatur gehe hervor, dass das Areal BA 44 nebst seiner Rolle in der Sprachproduktion und Imitation auch bedeutend für die Emotionserkennung sei (Tsoory-Shamay 2009).

Es wird vermutet, dass der Mechanismus der Emotionserkennung durch Spiegelneuronen eine Art „Als-ob-Schleife“ darstellt. Das Beobachten der Gesichter anderer, die eine Emotion ausdrücken, soll eine Aktivierung der Spiegelneuronen in der prämotorischen Rinde zur Folge haben. Die Spiegelneuronen in der prämotorischen Rinde sollen dann zu den somatosensorischen Arealen und zur Insel eine Kopie ihrer Aktivierungsmuster (efferente Kopie) schicken, die dem Muster ähnelt, welches sie generieren, wenn der Beobachter selbst diese Emotion erlebt (Tsoory-Shamay 2009). Die Schleife (vergleiche Signalflussgraph) ist damit geschlossen und die Aktivierung der sensorischen Areale gleicht der Aktivierung, würde man die Emotion selber erleben, was einer Art Simulation entspricht. Diese Annahme wiederum wird von mehreren Befunden gestützt (Tsoory-Shamay 2009).

In der Insel geschieht Entscheidendes: dort wird ein spezifischer Spiegelmechanismus aktiviert, der die eingehenden Informationen emotional einfärbt. Die Insel als Zentrum der Repräsentation der inneren Körperzustände ist ein viszeromotorisches Integrationszentrum, welches die eingehenden Informationen mit viszeralen Reaktionen zu verbinden vermag (Rizzolatti 2008).

Videotherapie[Bearbeiten]

Aktuell wird die vermutete Beteiligung der Spiegelneuronen an der Sprachverarbeitung in der medizinischen Forschung dazu genutzt, um Wege zu suchen, Menschen mit Hirnschäden wie beispielsweise nach Schlaganfällen zu helfen.[6] Eine daraus entstandene Rehabilitationsmaßnahme ist die Videotherapie. Ergebnisse einer kommerziellen Untersuchungsgruppe von Advanced Telecommunications Research in Kyōto zeigten, dass die Spiegelneuronen an sprachlich-akustischen Funktionen beteiligt sein können.

Historisches[Bearbeiten]

Morris N. Eagle und Jerome C. Wakefield vertraten die Ansicht, dass die Entdeckung der Spiegelneuronen von den Vertretern der Gestalttheorie, insbesondere Wolfgang Köhler, schon in den 1920er-Jahren mit ihrer Isomorphie-Annahme vorweggenommen worden sei.[7]

Noch früher war es Hugo Karl Liepmann (1863–1925), der darauf verwies, dass wir eine Menge Dinge nachahmen, imitieren können: u. a. Bewegungen, Handlungen, Geschicklichkeiten, Verhaltensformen, Gesten, Pantomimen, Gesichtsausdruck, Vokalisationen, Töne, Laute und Sprache. Liepmanns hierarchisches Modell der Handlungsplanung von 1908 ist noch immer aktuell. Intensiv untersuchte Liepmann die cerebrale Lokalisation des Imitierens. Er postulierte, dass geplante oder kommandierte Handlungen im Parietallappen der dominanten Hemisphäre und frontal vorbereitet würden. Seine wichtigste Pionierleistung war die extensive Untersuchung von Patienten mit Läsionen in diesen Hirngebieten, bei denen er entdeckte, dass die Patienten u. a. ihre Fähigkeit des Nachahmens verloren hatten: So war er derjenige, der den Begriff Apraxie geprägt hat, wobei er zwischen ideatorischer und ideomotorischer Apraxie differenzierte, was bis heute gilt. Auf dieser Basis und auf dem Boden klassischen neurologischen Wissens erscheint die Entdeckung der Spiegelneurone als logische Fortsetzung der Forschungsentwicklung.

Siehe auch[Bearbeiten]

Literatur[Bearbeiten]

  • Joachim Bauer: Warum ich fühle, was du fühlst: intuitive Kommunikation und das Geheimnis der Spiegelneurone. Hamburg: Hoffmann und Campe, 2005. ISBN 3-455-09511-9
  • M.N. Eagle & J.C. Wakefield: Gestalt Psychology and the Mirror Neuron Discovery. Gestalt Theory, Vol. 29 (1/2007), 59–64. Deutsche Fassung 2010: Die Gestalt-Psychologie und die Entdeckung der Spiegelneuronen. Phänomenal, Vol. 2 (1/2010), 3-8. Italienische Fassung 2012: La psicologia della Gestalt e la scoperta dei neuroni specchio. Quaderni di Gestalt, Vol. XXIV (2/2012),45-52.
  • Vittorio Gallese et al. (1996): Action recognition in the premotor cortex. Brain, Vol. 119, No. 2, 593–609
  • V. S. Ramachandran: Phantoms in the Brain: Human Nature and the Architecture of the Mind Fourth Estate 1999, ISBN 1-85702-895-3
  • Giacomo Rizzolatti, Leonardo Fogassi, Vittorio Gallese: Mirrors in the Mind. Scientific American Band 295, Nr. 5, November 2006, S. 30–37
  • Giacomo Rizzolatti et al. (1996): Premotor cortex and the recognition of motor actions. Cognitive Brain Research 3 131–141
  • Giacomo Rizzolatti, Corrado Sinigaglia: Empathie und Spiegelneurone: Die biologische Basis des Mitgefühls. Frankfurt a.M.: Suhrkamp, 2008. ISBN 3-518-26011-1.
  • Nadia Zaboura, 2008: Das empathische Gehirn. Spiegelneurone als Grundlage menschlicher Kommunikation. Wiesbaden: VS Verlag. ISBN 3-531-16390-6
  • Rizzolatti, G., Fogassi, L., Gallese, V. (2002). Motor and cognitive functions of the ventral premotor cortex. Current Opinion in Neurobiology 12:149-154
  • Lehmann, J., W. (2009). Ein Literaturreview über Spiegelneuronen und Emotionserkennung. Universität Bern PDF via Bibliothek Uni Saarland
  • Tsoory-Shamay, G., S., Ahron-Peretz, A., Perry, D. (2009). Two systems for empathy. A double dissociation between emotional and cognitive empathy in inferior frontal gyrus versus ventromedial prefrontal lesions. Brain 132: 617-627, 2009
  • Enticott, G. Johnston, P., Herring, S., Hoy, E., Fitzgerald, B. (2008). Mirror neuron activation is associated with facial emotion expressing. Neuropsychologia 46: 2851-2854, 2008
  • Leslie, R. K., Johnson-Frey, S., Grafton, S. T. (2003) Funktional imaging and hand imitation: towards a motor theory of empathy. NeuroImage 21:601-607, 2003
  • Wicker, B., Keysers, C. Plailly, J., Royet, J., P., Gallese, V., Rizzolatti, G. (2003). Both of Us Disgusted in My Insula: the Common Neural Basis of Seeing and Feeling Disgust. Neuron 40:655-664, 2003

Videos[Bearbeiten]

Weblinks[Bearbeiten]

 Wiktionary: Spiegelneuron – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen

Einzelnachweise[Bearbeiten]

  1. G. di Pellegrino et al.: Understanding motor events: a neurophysiological study. In: Experimental Brain Research. Band 91, 1992, S. 176–180
  2. Giacomo Rizzolatti, Maddalena Fabbri-Destro: Mirror neurons: from discovery to autism. In: Experimental Brain Research. Band 200, Nr. 3–4, 2010, S. 223–237, doi:10.1007/s00221-009-2002-3
  3. Mukamel R, Ekstrom AD, Kaplan J, Iacoboni M, Fried I: Single-Neuron Responses in Humans during Execution and Observation of Actions. In: Current Biology. Band 20, Nr. 8, 2010, S. 750–756. doi:10.1016/j.cub.2010.02.045
  4. Warren JE, Sauter DA, Eisner F, Wiland J, Dresner MA, Wise RJ, Rosen S, Scott SK: Positive emotions preferentially engage an auditory–motor „mirror“ system. In: The Journal of Neuroscience. Band 26, 2006, S. 13067-13075 [1]
  5. http://www.journalmed.de/newsview.php?id=10841
  6. http://www.innovations-report.de/html/berichte/medizin_gesundheit/bericht-17706.html
  7. Morris N. Eagle, Jerome C. Wakefield: Gestalt Psychology and the Mirror Neuron Discovery. In: Gestalt Theory, Band 29, Nr. 1, 2007, S. 59–64


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