Gehirnhemisphären

Die Gehirnhemisphären, die linke und die rechte Seite des Gehirns, sind nicht lediglich “Sicherheitsbackups” für die Funktion der anderen Hälfte. Sie haben unterschiedliche Funktionen bzw. Funktionsschwerpunkte. Sie sind durch das Corpus callosum miteinander verbunden.
Bei den meisten Menschen ist die linke Hemisphäre dominanter. Die rechte Hemisphäre ist stärker mit emotionaler Verarbeitung, der Erkennung von Emotionen und Stressreaktionen verbunden.
Eine Trennung der Hemisphären durch eine Operation hat zwar nur geringe Auswirkungen auf das Funktionieren im täglichen Leben, kann aber zu einem Verlust emotionaler Fähigkeiten (bis hin zur Alexithymie) oder der symbolischen Vorstellungskraft führen und geht oft mit einer verringerten Cortisolstressreaktion einher.
Eine posttraumatischer Belastungsstörung (PTSD) bewirkt häufig einen Verlust des Austauschs von Informationen zwischen den Hemisphären. Bei Borderline-Persönlichkeitsstörung wird vermutet, dass die Unfähigkeit der Integration von positiven und negativen Wahrnehmungen auf eine gestörte Kommunikation zwischen den Hemisphären zurückgeht.
Eine gestörte Bindung zwischen Säugling und Mutter oder ein früher Kindesmissbrauch können zu einer Beeinträchtigung der rechten Hirnhälfte führen und sich negativ auf die Bindungsfähigkeit und die sozialen Fähigkeiten auswirken.

Der folgende Beitrag beruht derzeit maßgeblich auf einem Review von Henry.¹

• 1. Rechte und linke Gehirnhemisphäre
  • 1.1. Die rechte Gehirnhemisphäre
  • 1.2. Die linke Gehirnhemisphäre
• 2. Gehirnhemispären und Cortisol
• 3. Gehirnhemisphären und Katecholamine
• 4. Gehirnhemisphären und ADHS
• 5. Frühe Bindungsstörung beeinträchtigt Selbstorganisation der rechten Gehirnhemisphäre

1. Rechte und linke Gehirnhemisphäre¶

Menschen mit einer funktionellen oder chirurgischen Trennung der Verbindung der Gehirnhemisphären (chirurgisch: Kommissurotomie, Callosotomie, eine ultima ratio bei Epilepsie) funktionieren in den meisten Alltagssituationen unauffällig. Eine Kommunikation der Gehirnhemisphären ist hilfreich, aber nicht lebensnotwendig. Die meisten Menschen sind von einer Dominanz einer der beiden Hemisphären geprägt.²
Eine Trennung der Gehirnhemisphären bewirkt neben Alexithymie einen subtilen Verlust emotionaler Fähigkeiten, z.B. hinsichtlich symbolischer Vorstellungskraft. PTSD geht oft mit Alexithymie sowie einem Verlust des Austausches von Informationen über taktile Reize zwischen den Gehirnhälften einher.³
Es wurde postuliert, dass die Unfähigkeit der Integration von positiven und negativen Wahrnehmungen über Personen (schwarz/weiss-Denken) bei Borderline die Folge einer PTSD sein könne, die die Kommunikation zwischen den Gehirnhälften behindert.⁴ Bei PTSD wurden Unterschiede in der Wahrnehmung des rechten und linken Gehörs festgestellt, die auf eine Störung des Austauschs der Gehirnhemisphären durch das traumatische Erlebnis zurückgeführt werden.³⁵

Die Gehirnhemisphären haben in Bezug auf Aufmerksamkeit unterschiedliche Aufgaben:⁷

• rechte Hemisphäre:
  • Aufrechterhaltung der Wachheit
  • Verarbeitung neuer Reize
• linke Hemisphäre
  • fokussierte Aufmerksamkeit
  • selektive Aufmerksamkeit

Mit dem Alter werden manche Asymmetrien schwächer, andere stärker. Manche kehrten sogar die Richtung um. Die Gesamtzahl der Regionen mit signifikanten Asymmetrien war bei Frauen größer als bei Männern, während die Gesamtzahl signifikanten Asymmetrien (innerhalb Regionen) und das Ausmaß der signifikanten Asymmetrien bei Männern größer war.
Insgesamt waren die Effektgrößen sowohl für Alterseffekte als auch für Geschlechtsunterschiede gering. Asymmetrien sind ein inhärentes Organisationsmuster des Gehirns, das sich schon früh im Leben manifestiert und während der gesamten Kindheit und Jugend relativ stabil zu sein scheinen.⁸

Es ist zu unterscheiden zwischen

• Lateralität (bevorzugte Nutzung einer Körperseite (Gehirn/Hand/Fuß etc) Seite für bestimmte Aufgaben oder Tätigkeiten
• Asymmetrie (unterschiedliche Größen von Organen oder Organteilen - hier: Gehirnregionen)

1.1. Die rechte Gehirnhemisphäre¶

Die rechte Gehirnhemisphäre ist⁹

• meist die nicht dominante Hemisphäre
• scheinbar gegenüber traumatischen Einflüssen verletzlicher als die linke¹
  • vermutlich aufgrund ihrer engeren Verbindung mit dem limbischen System
• enger mit dem autonomen Nervensystem verbunden
• vorherrschende Rolle bei
  • physiologischen und kognitiven Aspekten der emotionalen Verarbeitung
  • Aufmerksamkeit¹⁰¹¹¹²
  • kognitive Kontrolle
    • inferiorer PFC (insbesondere rechte Hemisphäre)¹³
  • Inhibition / Impulskontrolle
    • inferiorer PFC (insbesondere rechte Hemisphäre)¹³
  • motorische Inhibition¹⁴
  • Interferenzkontrolle
    • inferiorer PFC (im gleichen Maße wie inferiorer PFC der linken Hemisphäre)¹³
  • kognitive Flexibilität
    • inferiorer PFC (im gleichen Maße wie inferiorer PFC der linken Hemisphäre)¹³
  • Emotionen
    • Erkennung von Emotionen¹⁵
      • Affen, die in früher Kindheit sozial depriviert wurden, zeigten ebenso wie Kinder mit Schäden der rechten Gehirnhemisphäre ein Defizit in der Erkennung der Emotionen anderer.¹¹⁶ Dies manifestiert sich unter anderem in einem Defizit bei der Erkennung von Emotionen in Gesichtsausdrücken.
      • Bei ADHS ist die Emotionserkennung beeinträchtigt
    • Emotionsverständnis¹⁷
    • Erkennung subtiler emotionaler Ausdrücke¹⁵
    • Erkennung emotionaler Gesten¹⁵
    • Reichtum des Gefühlslebens¹⁸
    • Kontrolle des Gesichtsausdrucks¹⁸
    • Kontrolle der Sprachmelodie (Prosodie)¹⁸
    • Musikverständnis¹⁷
    • Verständnis der Körpersprache¹⁷
    • Verarbeitung negativen Emotionen¹⁵
  • Steuerung der HPA-Achse (Stress-Achse)¹⁹ und des autonomen Nervensystems (dem zweiten wichtigen Stressregulationssystem)²⁰²¹
  • Ekel (rechts frontal und anterior)²²
    • während Zufriedenheit mit Aktivität der linken Hemisphäre anterior temporal korreliert
  • Zusammenhänge (Wald erkennen, nicht nur Bäume)¹⁷
  • Verbildlichung von Wahrnehmungen¹⁷
  • nonverbales Verständnis¹
  • Geistesblitze¹⁷
  • Gedankensprünge¹⁷
  • Tagträume¹⁷
  • in der Etablierung des Gefühls, dass Objekte wie Familienbesitz und Haustiere persönlich vertraut sind. Erfassung und Pflege personenbezogener relevanter Entitäten wie “vertraute” Gesichter, Personen, Stimmen, Namen, sprachliche Ausdrücke, Handschrift, Topographie.²³
  • Trost²⁴
    • Alexithymie-Betroffene verwenden seltener tröstende Strategien als Nichtbetroffene, PTSD-Betroffene dagegen häufiger.
  • affektive Reaktionen auf Sprichwörter und Redewendungen, Umschreibungen, emotionale Ausdrücke, Flüche und Slang²³
• dominanter in Bezug auf Aktivierung konditionierter Furchtreaktion via Amygdala
  • rechte Amygdala ist stärker an der Speicherung von furchterregenden Gesichtern und an der Ausprägung der emotional beeinflussten Erinnerung an aversive Erfahrungen beteiligt²⁵
• Stressreaktionen und emotionalitätsbezogene Prozesse scheinen eng mit der rechten Gehirnhälfte verknüpft zu sein.²¹
• Früher Missbrauch in den ersten 2 Lebensjahren führt häufig zu desorganisiert-unsicherer Bindung, die sich psychologisch als Unfähigkeit zeigt, eine kohärente Strategie zur Bewältigung von Beziehungsstress zu entwickeln. Früher Missbrauch wirkt sich negativ auf die Entwicklung der rechten Hirnhälfte aus, die für Bindung, Affektregulation und Stressmodulation zuständig ist, und legt damit eine Schablone für die Bewältigungsdefizite von Geist und Körper, die die PTBS-Symptomatik charakterisieren.²⁵
  • Die rechte Gehirnhälfte ist an der Bindung des Säuglings an die Mutter und im späteren Leben an andere Menschen beteiligt.²³
• Soziale Fähigkeiten
  • Kinder mit rechtshemisphärischen Schäden verlieren wichtige soziale Fähigkeiten¹
    Dies trifft unserer Ansicht nach auch bei ADHS zu
  • Erwachsenen mit rechtshemisphärischen Schäden geht Gefühl der Vertrautheit verloren, das für die Bindung entscheidend ist.¹
    Wir überlegen, ob dies das Symptom der beeinträchtigten Verbundenheitskonstanz erklären könnte.
  • Systeme, die die Aktivität der rechte Hemisphäre fördern, scheinen resilienzfördernd zu sein und vor sozial gestörtem Verhalten, Drogenmissbrauch, dem Versagen der HPA-Achse und einigen Aspekten der Pathophysiologie chronischer Krankheiten zu schützen.¹
  • Schäden in der rechten Gehirnhälfte bewirkten einen Verlust an Fähigkeit, persönlich relevante und vertraute Elemente der Umwelt zu erfassen, zu speichern und zu verarbeiten, wodurch die Verbindung zu, Reaktion auf und Interaktion mit anderen Menschen beeinträchtigt war.²³

Stressreaktionen und emotionalitätsbezogene Prozesse werden auch im mPFC verarbeitet. Prälimbische und infralimbische Regionen des mPFC haben Einfluss auf viszerale motorische Regionen, autonome Funktionen und emotionalen Ausdruck und stellen eine wichtige Region für die Integration von neuroendokriner und autonomer Aktivität mit den Verhaltenszuständen und kognitiven Prozessen dar,¹⁹²⁶

Kindesmissbrauch und andere traumatische Stresserfahrungen, die durch unausweichliche widrige physische, emotionale oder soziale Ereignisse verursacht werden, sind signifikante Auslöser in der Pathophysiologie verschiedener psychiatrischer Störungen einschließlich ADHS.⁹²⁷²⁸

Früher Stress kann Entwicklungsanomalien in Hirnstrukturen bedingen, die eine entscheidende Rolle bei der Vermittlung der Reaktion auf Stress spielen, z.B.:⁹²⁷

• Amygdala
• Hippocampus
• Cerebellum
• anteriorer cingulärer Cortex
• Corpus callosum
• und weitere

Stress verringert BDNF u.a. im Hippocampus, was Depressionen und neurodegenerative Prozesse beeinflussen kann.²⁸²⁶

1.2. Die linke Gehirnhemisphäre¶

Die linke Gehirnhemisphäre ist stärker assoziiert mit

• coping²²
• Flight/Fight²²
• verbales Verständnis
• verbaler Ausdruck¹
• kognitive Inhibition¹⁴

Bei Ratten zeigte sich unmittelbar nach der Geburt große Unterschiede im Dopaminumsatz zwischen den Gehirnhälften, die sich mit zunehmendem Alter verringerten.²⁹

2. Gehirnhemispären und Cortisol¶

Ein verringerter Austausch zwischen den Gehirnhemisphären scheint (auch bei PTSD) Ursache zu sein für¹

• verringerte Cortisolstressreaktion
• Alexithymie.

Weiter wird ein Zusammentreffen von verringerten basalen Cortisolspiegeln (trotz normaler Cortisolreaktion auf ACTH) und Alexithymie bei manchen Betroffenen von chronischem Stress berichtet, woraus die Autoren auf ACTH-unabhängige Mechanismen schlossen, die den Cortisolspiegel verringern.³⁰ Beispielsweise ist der Hippocampus ist an einer hemmenden Regulation der HPA-Achse beteiligt.

Bei Affen mit einer größeren rechtshemisphärischen Aktivierung zeigten sich eine höhere CAR (Cortisolaufwachreaktion) und höhere basale Cortisolspiegel. Affen mit einer größeren linkshemisphärischen Aktivierung zeigten dagegen eine erniedrigte CAR und erniedrigte basale Cortisolspiegel, während Affen mit einer ausgeglichenen rechts-/linkshemisphärischen Aktivierung eine mittlere CAR zeigten. Die CRH-Spiegel korrelierten dabei mit den basalen Cortisolspiegeln.³¹

3. Gehirnhemisphären und Katecholamine¶

Möglicherweise trägt eine interhemisphärische Regulation von Amygdala und Hippocampus durch dopaminerge aufsteigende Systeme dazu bei, die rechte und linke Seite des Hippocampus in Harmonie zu halten.¹
Katecholamin-Asymmetrien im Gehirn könnten demnach einen konkreten Nutzen haben.³² Eine Störung der Asymmetrie von Katecholaminen könnte zu einem Versagen der interhemisphärischen Kommunikation und einer Isolierung des HPA-Achse führen. Die HPA-Achse scheint stärker auf die nicht-dominante Hemisphäre lateralisiert zu sein.
Dies könnte erklären, warum in alexithymen Zuständen (trotz Erregung der Kampf/Flucht-Reaktion) die Corticoide nicht erhöht bleiben.¹

Eine Verkleinerung des Corpus callosum korreliert mit einer verminderten Kommunikation zwischen den Hemisphären.³³
In einer Untersuchung mittels auditorisch evozierter Potentiale an in der Kindheit misshandelten Erwachsenen, die alle weder akute psychische Probleme noch eine akute Achse I-Diagnose hatten, wurden diese gebeten, sich zunächst aktiv an eine neutrale oder arbeitsbezogene Erinnerung und danach an eine störende Erinnerung aus der Kindheit mit Beeinträchtigung zu erinnern. Bei Nichtbetroffenen schienen beide Hemisphären gleichermaßen an der Erinnerung beteiligt. Bei Erwachsenen mit Kindheitstraumata zeigte sich während des Abrufs der neutralen Erinnerung eine deutliche Unterdrückung der evozierten Potentiale in der linken Hemisphäre, was auf eine verstärkte Verarbeitung in der linken Hemisphäre hindeutet. Während der Erinnerung an das beunruhigende Ereignis gab es eine robuste Verschiebung der Lateralität bei den evozierten Potentialen. Diese wurden in der rechten Hemisphäre unterdrückt, was auf eine verstärkte Aktivierung der rechten Hemisphäre hindeutet. Offenbar ist frühe Misshandlung mit erhöhter hemisphärischer Lateralität und verminderter hemisphärischer Integration verbunden.³⁴³⁵

In Zuständen starker emotionaler oder kognitiver Belastung werden auch bei neurologisch intakten Menschen Ereignisse in der rechten Hemisphäre durch Hemmung der Übertragung zwischen den Gehirnhemisphären funktionell von der linken getrennt.³⁶ Dies kann alexithyme Zustände auslösen, wie z.B. eine verringerte emotionale Empathie bei zugleich unveränderter kognitiver Empathie.

Siehe hierzu auch ⇒ Empathie bei ADHS im Beitrag ⇒ Gesamtliste der ADHS-Symptome nach Erscheinungsformen im Kapitel ⇒ Symptome.

4. Gehirnhemisphären und ADHS¶

Eine Hypothese geht davon aus, dass ADHS (neben der verzögerten kortikalen Reifung)³⁷³⁸
Eine Überaktivität der linken Hemisphäre könne zu Hyperaktivität von Motorik und Verhalten führen.
Eine Hypoaktivität der rechten Hemisphäre, die für die (anhaltende) Aufmerksamkeit maßgeblich verantwortlich sei, erkläre das Aufmerksamkeitsdefizit.³⁹¹²⁴⁰

ADHS-Patienten zeigten

• eine signifikant erhöhte Lateralisierung nach links im inferioren OFC. Die Lateralisierungsindizes korrelierten mit der ADHS-Symptomatik.⁴¹
• eine geringere Lateralisierung nach rechts im mOFC und im Gyrus rectus. Die Lateralisierungsindizes korrelierten mit der ADHS-Symptomatik.⁴¹
• eine signifikant erhöhte Lateralisierung nach rechts im inferioren frontalen Gyrus (opercular), im Precuneus und im parazentralen Lobulus⁴²
• eine geringere Lateralisierung nach rechts in der Insula⁴²
• Frauen mit ADHS zeigten
  • eine signifikante Lateralisierung nach rechts im Putamen und im Läppchen VII der Kleinhirnhemisphäre⁴²
• ADHS-C-Patienten zeigten im Vergleich zu ADHS-I⁴²
  • eine verstärkte Lateralisierung nach rechts im inferioren frontalen Gyrus (opercular)
  • eine verminderte Lateralisierung nach rechts im inferioren temporalen Gyrus.
  • die Lateralisierung korrelierte mit den Werten für unaufmerksame und hyper/impulsive Verhaltensweisen
• SHR zeigten eine links lateralisierte Hirn-Konnektivität⁴³

Eine Hyperreaktivität einer Gehirnhälfte in Kombination mit einer Unterentwicklung der kontralateralen Hemisphäre entspreche der Natur vieler neurologischer Verhaltensstörungen.⁴⁴

Größenunterschiede von gleichen Gehirnregionen in den beiden Hemisphären waren in einer sehr großen Studie (n = 3.762) nicht signifikant.⁴⁵
In einer kleineren Studie fanden sich Asymmetrien der mittleren Diffusionsfähigkeit im Cingulum, im unteren und oberen Längsfaszikel sowie in den kortikospinalen Bahnen (n = 104). Stimulanzienbehandlung tendierte dazu, diese Asymmetrie zu verringern. Das Volumen der grauen Substanz von Caudatus, Hippocampus, Thalamus und Amygdala war bei ADHS-Patienten asymmetrischer und die Asymmetrieunterschiede waren signifikanter als lateralisierte Vergleiche (n = 849).⁴⁶

Diffusionsbildgebungsstudien bei Aufmerksamkeitsdefizit-/Hyperaktivitätsstörung (ADHS) haben Veränderungen in anatomischen Hirnverbindungen aufgezeigt, beispielsweise in der frontoparietalen Verbindung, die als superiorer Längsstrang (SLF) bekannt ist. Studien an neurotypischen Erwachsenen haben gezeigt, dass die drei SLF-Äste (SLF I, II, III) unterschiedliche Gehirnfunktionen wie Aufmerksamkeit und Hemmung unterstützen und dass ihr Lateralisierungsmuster mit der Aufmerksamkeitsleistung zusammenhängt. Die meisten Studien zu ADHS haben jedoch den SLF als einzelnes Bündel und bei Kindern untersucht, sodass der mögliche Beitrag der Lateralisierung der SLF-Äste zur Pathophysiologie von ADHS bei Erwachsenen noch nicht geklärt ist.

Eine veränderte Asymmetrie insbesondere des dorsalen Astes der frontoparietalen Verbindung, die als superiorer Längsstrang (SLF) ist, könnte zur Pathophysiologie von ADHS bei Erwachsenen beitragen.
Mit diffusionsgewichteter sphärischer Dekonvolutions-Tractographie wurden die drei SLF-Äste (SLF I, II, III) bei 60 Erwachsenen mit ADHS (darunter 26 Responder und 34 Non-Responder auf Methylphenidat, MPH) und 20 Kontrollpersonen untersucht. Alle drei SLF-Äste waren bei Erwachsenen mit ADHS lateralisiert, nicht jedoch bei den Kontrollpersonen. Die Lateralisierung der SLF I HMOA war mit der Leistung bei der Linienhalbierung assoziiert, nicht jedoch mit dem Volumen der SLF II, wie zuvor bei Kontrollpersonen berichtet wurde. Darüber hinaus war eine erhöhte Linkslateralisierung der SLF I HMOA mit einem höheren Hyperaktivitätsniveau in der ADHS-Gruppe assoziiert.⁴⁷

5. Frühe Bindungsstörung beeinträchtigt Selbstorganisation der rechten Gehirnhemisphäre¶

Im Säuglingsalter entwickeln sich die homöostatischen Strukturen zwischen den ”niedrigeren” autonomen und ”höheren” zentralen Gehirnsystemen in der rechten Gehirnhemisphäre⁴⁸, die dazu dienen, psychobiologische Zustände zu erzeugen, zu regulieren und zu stabilisieren.
Die rechte Hemisphäre ist deutlich stärker als die linke mit dem limbischen System und den Mechanismen des autonomen und verhaltensbezogenen Arousals verbunden. Die Reifung der rechten Gehirnhemisphäre ist erfahrungsabhängig.⁴⁹

Störungen der Bindung zwischen Säugling und Mutter können daher Entwicklungsstörungen der rechten Gehirnhemisphäre verursachen, die die Erregungsmodulation und die Regulation der Neurotransmitter Dopamin und Noradrenalin beeinflussen. Dopamin und Noradrenalin sind unter anderem für
Reifungsprozesse des Gehirns verantwortlich.⁵⁰⁵¹