Die Modulation des Locus coeruleus der neurophysiologischen sensorischen Selektivität unterscheidet sich bei Autismus und anderen psychischen Erkrankungen

Warum Alltagsgeräusche sich so unterschiedlich anfühlen können

Viele autistische Menschen berichten, dass gewöhnliche Geräusche – von summenden Lampen bis raschelndem Papier – überwältigend, schmerzhaft oder unheimlich ablenkend wirken können. Auch Personen mit Zuständen wie Angst, Depression oder ADHS geben häufig an, ungewöhnlich empfindlich gegenüber Geräuschen zu sein. Diese Studie untersucht, was in den Aufmerksamkeits- und Erregungssystemen des Gehirns vor sich geht, sodass derselbe Ton für einen Jugendlichen neutral wirken kann, für einen anderen aber stressauslösend ist, und ob eine einfache körperliche Aufgabe kurzzeitig verändert, wie das Gehirn auf diese Geräusche reagiert.

Ein kleiner blauer Punkt mit großer Aufgabe

Tief im Hirnstamm liegt eine winzige Region namens Locus coeruleus, die einen chemischen Botenstoff nutzt, um dem Gehirn zu helfen zu entscheiden, was Aufmerksamkeit verdient. Wenn wir ruhig wach sind, stärkt dieses System die Reaktion des Gehirns auf wichtige Ereignisse, etwa eine plötzliche Sirene, während unbedeutender Hintergrundlärm in den Hintergrund tritt. Die Autoren konzentrierten sich darauf, wie dieses System bei autistischen Jugendlichen, bei Jugendlichen mit anderen psychischen Erkrankungen und bei Jugendlichen ohne Diagnosen funktioniert. Besonders interessiert waren sie daran, ob dieses „Arousal-Zentrum“ das Gehirn in einen Zustand versetzt, der Geräusche effizient filtert, oder in einen Zustand, in dem viele Geräusche starke Reaktionen auslösen.

Dem Mustern lauschen und dabei Augen und Gehirn messen

Um die Klangverarbeitung zu untersuchen, ohne anstrengende Entscheidungen zu verlangen, saßen 150 Jugendliche einfach da und hörten eine Reihe Töne, während sie auf ein Kreuz fixierten. Die meisten Töne waren identisch, einige waren jedoch leicht abweichende „Oddball“-Töne, die normalerweise ins Auge (bzw. Ohr) fallen. Während die Jugendlichen zuhörten, zeichneten die Forscher winzige Veränderungen der Pupillengröße auf – ein Abbild von Erregungsschwankungen – und die Gehirnaktivität mittels EEG, das schnelle elektrische Reaktionen auf Geräusche erfassen kann. Bestimmte EEG-Merkmale zeigten, wie schnell und stark das Gehirn Veränderungen erkannte und die Aufmerksamkeit auf ungewöhnliche Töne richtete, und lieferten so einen Einblick in automatisches Hören und Aufmerksamkeit.

Den Handgriff drücken, um das Arousal-System zu reizen

Mitte der Höraufgabe drückten die Teilnehmenden wiederholt so fest sie konnten einen Handgriff, eine einfache Übung, die bekanntermaßen das Arousal-System des Gehirns kurzzeitig aktiviert. Die Forscher verglichen Messwerte vor und nach dieser Manipulation. Sie erwarteten, dass die Übung in allen Gruppen das anhaltende Hintergrundarousal senkt und gleichzeitig die kurzen Reaktionen auf Oddball-Töne schärft – also im Grunde die Fähigkeit des Gehirns verbessert, Wichtiges aus dem Geräuschstrom herauszufiltern.

Wie autistische und andere klinische Gruppen reagierten

Die Ergebnisse zeigten ein komplexeres Bild. In allen Jugendlichen lösten die Oddball-Töne zuverlässig stärkere Pupillenreaktionen und klarere neurale Signale für Veränderungserkennung und Aufmerksamkeitslenkung aus, was bestätigt, dass die Aufgabe automatische Reaktionen auf überraschende Töne auslöste. Autistische Jugendliche zeigten insbesondere eine ausgeprägtere Hirnantwort, die mit dem automatischen Verschieben der Aufmerksamkeit auf Oddball-Töne zusammenhängt, was auf eine stärkere Anziehungskraft von Auffälligkeit hindeutet, selbst wenn sie nicht gebeten wurden zu reagieren. Die Handgriff-Übung verbesserte jedoch nicht wie vorhergesagt die Selektivität für wichtige Töne. Stattdessen verstärkte sie kurzfristig die Hirnantworten sowohl auf häufige als auch auf Oddball-Töne, was auf einen kurzzeitigen Anstieg der allgemeinen sensorischen Reaktivität hinweist, statt auf ein saubereres Filtern.

Wenn Arousal steigt und Stressanfälligkeit sichtbar wird

Entscheidend war, dass die Handgriff-Übung die Basispupillengröße – ein Zeichen erhöhter tonischer Erregung – nur bei autistischen Jugendlichen und bei denen mit anderen psychischen Erkrankungen erhöhte, nicht aber in der Kontrollgruppe. Dieses Muster deutet auf eine gemeinsame Tendenz in klinischen Gruppen hin, dass das Arousal-System auf eine milde Herausforderung stärker hochfährt. Gleichzeitig zeigten detaillierte Analysen auf Trial-Ebene, dass die Zusammenhänge zwischen Arousal, Gehirnreaktionen auf Klangänderungen und Aufmerksamkeit zwischen autistischen, anderen klinischen und nicht-klinischen Jugendlichen unterschiedlich waren. Zusammen deuten diese Befunde darauf hin, dass, während die grundlegende Fähigkeit, Klangänderungen zu erkennen, ähnlich sein mag, die Art und Weise, wie das Arousal-System die Aufmerksamkeit auf diese Töne einstellt, bei Autismus und anderen psychischen Erkrankungen verändert ist. Für Laien bedeutet das: Alltagsgeräusche können für einige Jugendliche aufdringlicher oder stressiger wirken, weil ihr Arousal-Zentrum leichter in einen Hochalarm-Modus gerät, der Reaktionen auf viele Geräusche gleichzeitig verstärkt, statt nur auf die wirklich wichtigen.

Zitation: Müller, A.K., Luckhardt, C., Freitag, C.M. et al. Locus coeruleus modulation of neurophysiological sensory selectivity differs in autism and other mental health conditions. Transl Psychiatry 16, 200 (2026). https://doi.org/10.1038/s41398-026-03948-0

Schlüsselwörter: Autismus und sensorische Verarbeitung, auditive Überempfindlichkeit, Arousal des Locus coeruleus, Pupillen- und EEG-Messungen, Stressanfälligkeit bei Teenagern