Neue MRT-Studien belegen: Stress kann die Orientierungsfähigkeit des Gehirns direkt beeinträchtigen

Forscher der Ruhr-Universität Bochum Deutschland bestätigten diesen Effekt in einer bildgebenden Studie mit 40 Teilnehmern. Die Probanden führten eine virtuelle Navigationsaufgabe durch, während ihre Gehirnaktivität in einem MRT-Scanner überwacht wurde.

Diejenigen, die vor der Aufgabe Cortisol erhielten, schnitten schlechter ab, und das präzise Aktivitätsmuster ihrer Grid-Zellen war schwerer zu erkennen. Die Ergebnisse wurden online in PLOS Biology veröffentlicht.

Wissenschaftler wissen bereits, dass Stress das Denken und Verhalten klar war jedoch, wie Cortisol die Gehirnnetzwerke stört, die der Navigation zugrunde liegen.

Was die Studie zeigt

Um dies zu untersuchen, leitete eine Gruppe unter der Leitung Institut für Kognitive Psychologie der Ruhr-Universität Bochum arbeitete zusammen mit Kollegen aus dem Institut für Neuropsychologie sowie Forschern des Universitätsklinikums Hamburg-Eppendorf. Virtuelle Orientierungstest im MRT-Gerät.

Das Experiment umfasste 40 gesunde Männer, die an zwei getrennten Tagen getestet wurden. An einem Tag erhielten die Teilnehmer 20 Milligramm Cortisol; an dem anderen Tag eine Placebo-Substanz. Während beider Sitzungen führten sie eine Orientierungsaufgabe durch, während ihre Gehirnaktivität mittels MRT aufgezeichnet wurde.

In der Aufgabe navigierten die Teilnehmer durch eine große virtuelle Wiese. Sie bewegten sich auf eine Reihe von Bäumen zu, die jeweils verschwanden, sobald sie erreicht waren. Anschließend mussten sie den direkten Rückweg zum Startpunkt finden, ohne dass ihnen der Weg angezeigt wurde.

In einer Version der Aufgabe besaß

In einer Version der Aufgabe besaß die Landschaft keine dauerhaften Orientierungspunkte und enthielt lediglich die Bäume als vorübergehende Ziele. In einer anderen Version blieb ein Leuchtturm als fester Referenzpunkt sichtbar. Die Orientierung verschlechterte sich unter dem Einfluss ächtigte die Fähigkeit der Teilnehmer eindeutig, sich zu orientieren.

Vergleich zu ihrer Leistung nach Einnahme des Placebos machten sie bei der Suche nach ihren Zielen deutlich größere Fehler, unabhängig davon, ob räumliche Landmarken vorhanden waren oder wie komplex die Route war. Das neuronale Koordinatensystem versagt unter Stress. Die Effekte in den funktionellen MRT-Aufnahmen.

Unter normalen Bedingungen feuert eine Gruppe während räumlicher Navigationsaufgaben in einem gitterartigen Muster. Diese Zellen, sogenannte Gitterzellen, wirken ähnlich wie ein internes GPS des Gehirns. Nach der Cortisol-Exposition wurde das Aktivitätsmuster der Gitterzellen weniger deutlich.

Was die Studie zeigt

Der Effekt war besonders stark Umgebungen ohne Landmarken, in denen die Zellen fast funktionslos waren. „Unter Stress verliert das Gehirn die Fähigkeit, seine internen Navigationskarten effektiv zu nutzen", erklärt Akan.

Die Forscher stellten zudem fest, dass Cortisol die Aktivität in einem weiteren Gehirnareal, dem Nucleus caudatus, steigert. „Dies deutet darauf hin, dass das Gehirn versucht, den Verlust des Hauptnavigationssystems Entorhinalkortex durch alternative Strategien auszugleichen", Akan.

Bedeutung für das Verständnis der Alzheimer-Krankheit Der Entorhinalkortex gehört zu den ersten Gehirnregionen, die bei der Alzheimer-Krankheit betroffen sind. „Da chronischer Stress ein Risikofaktor für Demenz ist, offenbart unsere Studie einen kritischen Mechanismus, durch den Stresshormone diese sensible Region destabilisieren", erläutert Akan.

Quelle: „Cortisol treatment impairs path integration and alters grid-like representations in the male human entorhinal cortex", Varnan Chandreswaran, Henry D. Soldan, Anne Bierbrauer, Nikolai Axmacher, Oliver T. Wolf und Christian J. Merz, 12. März 2026, PLOS Biology. DOI: 10.1371/journal.pbio.3003661