Stress löscht das innere Navigationssystem

Neue Studien belegen, dass Stresshormone die spezialisierten Navigationszellen im Gehirn lahmlegen und Erinnerungen verzerren. Dies liefert auch Erkenntnisse zu frühen Demenzsymptomen.

Stresshormone lassen unser inneres GPS verschwimmen. Das belegen zwei neue Studien aus Bochum und einem internationalen Team. Sie zeigen, wie Cortisol und Noradrenalin die spezialisierten Navigationszellen im Gehirn lahmlegen und Erinnerungen verzerren.

Das neuronale Koordinatensystem

Unser Gehirn navigiert mit einem ausgeklügelten System aus Orts- und Gitterzellen. Diese spezialisierten Nervenzellen im Hippocampus und entorhinalen Kortex bilden ein präzises, inneres Koordinatensystem. Es funktioniert selbst ohne sichtbare Landmarken.

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Gitterzellen feuern in einem regelmäßigen, sechseckigen Muster und überziehen den Raum wie ein unsichtbares Gitternetz. Ortszellen werden dagegen nur an bestimmten Positionen aktiv. Gemeinsam erstellen sie unsere kognitive Landkarte.

Wenn Cortisol das Gitternetz löscht

Forscher der Ruhr-Universität Bochum testeten, was mit diesem System unter Stress passiert. 40 Männer navigierten in einer virtuellen Wiesenlandschaft – einmal nach Einnahme des Stresshormons Cortisol, einmal nach einem Placebo.

Das Ergebnis war eindeutig: Unter Cortisol machten die Probanden deutlich größere Navigationsfehler. Die Gehirnscans zeigten warum: Das charakteristische Aktivitätsmuster der Gitterzellen verschwamm nahezu vollständig. Das innere Koordinatensystem war außer Kraft gesetzt.

„Das Gehirn verliert unter Stress die Fähigkeit, seine internen Navigationskarten zu nutzen“, erklärt Studienleiter Dr. Osman Akan. Das Gehirn versucht zwar, den Ausfall zu kompensieren, indem es andere Areale stärker aktiviert. Doch das reicht nicht für präzise Orientierung.

Noradrenalin verzerrt die Landkarte

Eine zweite Studie, die heute in Nature Communications erschien, zeigt ein weiteres Problem. Das Stresshormon Noradrenalin führt dazu, dass sich Assoziationen in unserer kognitiven Landkarte zu weit ausdehnen.

Das Gehirn verknüpft benachbarte Erinnerungen zu stark miteinander. Tage später führt das zu Übergeneralisierungsfehlern: Ähnliche Orte oder Situationen werden fälschlicherweise als identisch eingestuft. Stress verzerrt also nicht nur die aktuelle Navigation, sondern auch die langfristige Gedächtnisstruktur.

Brücke zu neurodegenerativen Erkrankungen

Diese Erkenntnisse sind medizinisch hochrelevant. Der entorhinale Kortex – Sitz der empfindlichen Gitterzellen – ist eine der ersten Regionen, die bei Alzheimer geschädigt wird. Ein frühes Demenz-Symptom ist der Orientierungsverlust.

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Forscher sehen nun einen möglichen Mechanismus: Chronischer Stress könnte durch wiederholte Cortisol-Ausschüttungen die Resilienz dieses Navigationsnetzwerks schwächen. Das bessere Verständnis dieser Prozesse hilft, den Übergang von gesundem Altern zu pathologischem Gedächtnisverlust zu begreifen.

Auf der Suche nach Schutzmechanismen

Die Forschung will nun Methoden entwickeln, um das räumliche Gedächtnis vor Stressfolgen zu schützen. Können Medikamente oder Entspannungstechniken die Gitterzellen stabilisieren? Erste klinische Studien sollen das prüfen.

Auch die Diagnostik könnte profitieren. Virtuelle Orientierungstests, wie in der Bochumer Studie verwendet, könnten künftig frühe Anzeichen von Orientierungsstörungen bei Risipatienten erkennen – lange vor einer manifesten Demenz.