Dopamin ist ein Botenstoff, der im Gehirn Glücksgefühle vermitteln kann. Ein Organismus kann so förderliches Verhalten erlernen. Jetzt haben Forscher gezeigt, dass die Menge des ausgeschütteten Dopamins aber nicht einfach mit der Wahrscheinlichkeit der Belohnung einhergeht. So könnte etwa erklärt werden, warum einige Menschen – entgegen besseren Wissens – am Roulettetisch immer wieder ihr Glück versuchen.

Ein Forscherteam um Christopher Fiorillo von der britischen University of Cambridge hat die Hirnaktivität von Affen untersucht, denen die Forscher auf einem Monitor für jeweils zwei Sekunden unterschiedliche Symbole präsentierten. Jedem der fünf Symbole war eine Wahrscheinlichkeit zugeordnet, mit der das Versuchstier nach dem Erscheinen auf dem Monitor belohnt wurde – mit Sirup.

Bei einem Symbol mit einem Wert von Null bekamen die Affen keine Belohnung, bei einem Symbol mit der Wahrscheinlichkeit Eins war dem Versuchstier eine Belohnung sicher. Im Gegensatz zu früheren Untersuchungen, in denen nur diese beiden Extremwerte getestet wurden, erweiterten Fiorillo und seine Kollegen die Untersuchung um Wahrscheinlichkeitswerte von einem Viertel, der Hälfte und drei Vierteln.

Wie die Forscher jetzt in der aktuellen Ausgabe des Fachmagazins «Science» berichten, war die Dopamin-Ausschüttung bei den Extremwerten Eins und Null konstant. Im Falle der sicheren Belohnung verhielten sich die Versuchstiere wie die Pawlowschen Hunde, die gelernt hatten, ein Signal mit einer Belohnung zu verbinden. Auch bei der Null-Wahrscheinlichkeit verliefen die Reaktionen im Gehirn konstant.

Wenn die Tiere jedoch Symbole betrachteten, bei denen eine Belohnung unsicher war, stieg die Aktivität der Dopamin-Neuronen im Gehirn während der zwei Sekunden Beobachtungszeit jedoch gleichmäßig an. Am stärksten war die Aktivität bei der Wahrscheinlichkeit von 50 Prozent.

Die Forscher führen dies auf den Unsicherheitsfaktor der erwarteten Belohnung zurück. Die Unsicherheit bei den Extremwerten Null und eins ist nach einer Lernphase nicht mehr vorhanden – die Tiere wissen in beiden Fällen, was sie zu erwarten haben. Bei dem Wert von 0,5 ist die Unsicherheit am größten, bei den Werten von 0,25 und 0,75 könnten die Tiere noch mit einer Sicherheit von Drei zu Eins ein Ergebnis erwarten.

Die Autoren nehmen an, dass dieses Muster der Dopamin-Ausschüttung im Gehirn in Situationen mit ungewissem Ausgang die Aufmerksamkeit und das Lernen fördert. Während sich risikoreiches Verhalten weder unter Laborbedingungen noch im Spielcasino lohne, könne es in der Natur Tieren helfen, Hinweise auf mögliche Belohnungen zu erkennen, schließen die Wissenschaftler.

Für das Web ediert von Patrick Eickemeier