Transkranielle Wechselstromstimulation über dem linken DLPFC moduliert Feedbackverarbeitung: eine gleichzeitige tACS-fMRT-Studie

Warum das für alltägliche Entscheidungen wichtig ist

Jeden Tag lernen wir aus dem, was gut und was schlecht läuft – sei es ein kleiner Gewinn bei einer Wette, ein Bonus bei der Arbeit oder ein teurer Fehler. Die Studie stellt eine eindrückliche Frage: Kann sanfte, nichtinvasive elektrische Stimulation des Gehirns gezielt beeinflussen, wie wir auf Gewinne und Verluste reagieren, und könnte das helfen, Probleme wie Impulsivität und Verstimmungsstörungen besser zu verstehen – und möglicherweise zu behandeln?

Das Gehirn beim Lernen aus einem einfachen Glücksspiel beobachten

Um das zu untersuchen, baten die Forschenden gesunde Erwachsene, in einem MRT-Scanner zu liegen und ein simples Glücksspiel zu spielen. In jeder Runde wählten die Teilnehmenden zwischen zwei Punktwerten und sahen dann, ob sie Punkte gewonnen oder verloren hatten, ähnlich wie beim wiederholten Entscheiden zwischen kleinem und großem Einsatz. Während des Spiels wurde ihre Gehirnaktivität aufgezeichnet, und gleichzeitig wurde ein schwacher, rhythmisch wechselnder elektrischer Strom über Elektroden auf der linken Stirnseite abgegeben, in der Nähe einer Region, die für Planung und Selbstkontrolle wichtig ist. An verschiedenen Tagen erhielten die Teilnehmenden Stimulation in einem langsamen Rhythmus (Theta, 5 Zyklen pro Sekunde), in einem schnelleren Rhythmus (Beta, 25 Zyklen pro Sekunde) oder eine Scheinstimulation, die echte Stimulation nur vortäuschte.

Zwei Hirnrhythmen, zwei Arten von Feedback

Frühere Arbeiten zeigten eine Aufteilung in der Feedbackverarbeitung: Langsame Theta-Rhythmen steigen eher nach negativen Ergebnissen an, während schnellere Beta-Rhythmen stärker mit positiven Ergebnissen verknüpft sind. In dieser Studie prüfte das Team, ob das externe Anregen dieser Rhythmen die Aktivität in Hirnnetzwerken verändert, die Gewinne und Verluste bewerten. Bei Theta-Stimulation verglichen mit Scheinbehandlung während Verlust-Feedback beobachteten sie stärkere Reaktionen in einem breiten Satz von Regionen. Dazu gehörten Areale für die visuelle Wahrnehmung und Aufmerksamkeit auf Feedback, Zonen, die an Fehlerüberwachung und kognitiver Kontrolle beteiligt sind, sowie tiefe Strukturen, die Emotion und Motivation verarbeiten. Im Gegensatz dazu zeigte Beta-Stimulation ihren deutlichsten Effekt während Gewinn-Feedback und verstärkte vor allem die Aktivität im Putamen – einem wichtigen Belohnungsknoten – und in der Amygdala, die hilft, Ereignissen emotionalen Wert zuzuschreiben.

Im Detail: Kontrolle und Emotion

Die Slow-Rhythmus-(Theta)-Bedingung bei Verlusten aktivierte besonders den linken dorsolateralen präfrontalen Kortex, eine Region, die an Abwägen von Optionen, Unterdrücken vorschneller Handlungen und Anpassung des Verhaltens nach Rückschlägen beteiligt ist. Sie erhöhte außerdem die Reaktionen im anterioren cingulären Kortex, oft als Überwachungszentrum beschrieben, das Fehler und Konflikte anzeigt, sowie in sensomotorischen Bereichen, die adaptive Reaktionen vorbereiten. Gleichzeitig zeigten Strukturen wie Amygdala, Caudatus und Putamen – zentrale Akteure beim negativen Erleben von Verlusten und dem Lernen daraus – eine stärkere Aktivierung. Die Beta-Stimulation hingegen schien die Sensitivität des Gehirns für Belohnungen zu schärfen: Bei Gewinnen zeigten Putamen und Amygdala stärkere Signale, was auf eine lebhaftere Registrierung positiver Ergebnisse und ihrer emotionalen Wirkung hindeutet. Zusammen stützen diese Befunde die Idee, dass verschiedene Hirnrhythmen Informationen durch teilweise unterschiedliche Schaltkreise für den Umgang mit guten und schlechten Nachrichten leiten.

Individuelle Unterschiede in der Impulsivität

Die Forschenden untersuchten auch, wie Persönlichkeitsmerkmale diese Hirneffekte beeinflussen. Sie konzentrierten sich auf Impulsivität – die Neigung, schnell ohne viel Nachdenken zu handeln – gemessen mit einem standardisierten Fragebogen. Unter Theta-Stimulation zeigten Personen mit höherer Impulsivität eine schwächere Aktivierung in der linken präfrontalen Kontrollregion bei der Verarbeitung von Verlusten. Anders gesagt: Wenn das Gehirn extern auf einen Verlustverarbeitungsrhythmus gebracht wurde, schienen impulsivere Personen weniger in der Lage zu sein, genau jene Region zu rekrutieren, die sorgfältige Bewertung und Selbstkontrolle unterstützt. Dieses Muster fügt sich in frühere Arbeiten ein, die Impulsivität mit abgeschwächten Feedbacksignalen und einer schlechteren Nutzung negativer Ergebnisse zur Verhaltenssteuerung verbinden.

Was das für zukünftige Hirntherapien bedeuten könnte

Insgesamt zeigt die Studie, dass das gezielte Anregen des Gehirns mit unterschiedlichen Rhythmen über einem wichtigen Kontrollareal selektiv Netzwerke für den Umgang mit Verlusten gegenüber Gewinnen verstärken kann, ohne das offensichtliche Spielverhalten der Teilnehmenden in dieser einfachen Aufgabe zu verändern. Für Laien lautet die Erkenntnis: Unsere Reaktionen auf Gewinne und Verluste sind nicht festgelegt; sie hängen von rhythmischen Mustern der Gehirnaktivität ab, die sich prinzipiell von außen beeinflussen lassen. Obwohl diese Arbeit noch Grundlagenforschung an gesunden Freiwilligen ist, weist sie auf die Möglichkeit hin, dass rythmusspezifische Hirnstimulation eines Tages helfen könnte, unausgewogene Feedbackverarbeitung bei Erkrankungen wie Depression, Sucht oder Persönlichkeitsstörungen zu korrigieren – indem sie die Schaltkreise stärkt, die uns helfen, aus Fehlern zu lernen und Belohnungen angemessen zu bewerten.

Zitation: Debnath, R., Lenz, E., Tobelander, J. et al. Transcranial alternating current stimulation over left DLPFC modulates feedback processing: a simultaneous tACS-fMRI study. Transl Psychiatry 16, 179 (2026). https://doi.org/10.1038/s41398-026-03942-6

Schlüsselwörter: Hirnstimulation, Belohnung und Bestrafung, Entscheidungsfindung, Impulsivität, Neuroimaging