Emotionen und Gehirn

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Emotionen sind Erregungen des Gemüts. Sie beeinflussen unser Handeln entscheidend und haben darüber hinaus Auswirkungen auf Menschen im engeren und – in gewissem Maß – auch im weiteren Umfeld. Die Forschung zu den neurobiologischen Grundlagen der Emotionen und ihren Auswirkungen hat erhebliche Fortschritte gemacht. Wie Emotionen und Gehirn zusammenhängen, wird durch neue Forschungsmethoden immer klarer. Hier werden einige wichtige Ergebnisse zusammengestellt.

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Das Wichtigste

Kurzgefasst
Emotionen sind komplexe Gefühle im Sinne von Gemütserregungen. Sie haben im Allgemeinen eine sofortige drängende Auswirkung auf Handlungsentscheidungen, was wohl auch ihr evolutionärer Sinn ist: die großen Grundemotionen wie Angst, Wut und Freude versetzen höhere Tiere und den Menschen in eine sofortige Handlungsbereitschaft im Rahmen der Selbsterhaltung bei Flucht, Nahrungserwerb, Revierverteidigung und Fortpflanzung, um wichtige Beispiele zu nennen.

Für sozial lebende Tiere und den Menschen ist daher die Übertragbarkeit von Emotionen ebenso ein evolutionärer Vorteil; so ist Verteidigung in einer Gruppe effektiver als alleine. Die Grundlagen dafür, dass Emotionen empfunden und gebildet werden können, liegen in bestimmten Hirnstrukturen begründet.

Eine krankhafte Emotionserkennung und -verarbeitung geht mit einer veränderten Aktivität solcher Zentren einher. Die Erforschung der an den Emotionen beteiligten Hirnbezirke führt heute zu einem Bild komplexer miteinander kommunizierender neuronaler Netzwerke. Ihre allmähliche Entflechtung durch neue Methoden der Hirnforschung verspricht neue Ansätze zum Verständnis psychiatrischer Krankheiten und ihrer Therapie.

Was Emotionen sind

Emotionen sind Gemütsbewegungen und werden oft mit dem Begriff Affekt gleichgesetzt. Die Emotionalität gehört zum Bewusstsein des Menschen wie seine Körperlichkeit, Sexualität, Intellektualität und Spiritualität [1].

Emotionen lassen sich als Ergänzung oder Gegenpart des Verstandes ansehen. Im Gegensatz zum Verstand haben sie jedoch

  • einerseits unmittelbare Auswirkungen auf das eigene vegetative Nervensystem und führen – je nach Emotion – in mehr oder geringerem Grad zu Schwitzen, Erröten oder Blässe, schnellerem Herzschlag, weiten Pupillen, Stuhldrang oder trockenem Mund,
  • andererseits „ansteckende“ Auswirkungen auf Personen des engeren und auch weiteren Umfelds; über Medien erreichen sie heute Menschen weltweit und können sie beeinflussen.

Emotionen sind in hohem Grade ansteckend. Sie können kaum unterdrückt werden, am ehesten noch durch Ablenkung der Aufmerksamkeit vom Emotionsauslöser.

Vegetative Reaktionen als Begleitung von Emotionen

Charakteristischerweise werden Emotionen von vegetativen Reaktionen begleitet. Sie gehören damit zum klassischen Feld der Psychosomatik. Art und Ausprägung der Körperreaktionen werden hauptsächlich vom Sympathicus moduliert, und zwar sowohl bei angenehmen wie bei unangenehmen Emotionen [2].

Eine Methode, Emotionen in ihrer Stärke zu objektivieren, ist die Messung der begleitenden vegetativen Reaktionen [3], wie der Pupillenweite, der Hauttemperatur und der elektrischen Leitfähigkeit der Haut bzw. des Hautwiderstands.

Die Pupillenreaktionen sind bei negativen Emotionen ausgeprägter als bei positiven, was besonders gut bei Kindern und Jugendlichen feststellbar ist: Das Erleben der Not eines anderen Menschen und von aggressiven Szenen führt zur Pupillenerweiterung, die deutlich ausgeprägter ist als bei der Beobachtung von Freude [4]. Pupillenreaktionen sind bereits in der zweiten Hälfte des ersten Lebensjahres nachweisbar [5].

Entwicklungsgeschichtliche Bedeutung von Emotionen

Entwicklungsgeschichtlich sind Emotionen sehr viel älter als der Verstand. Sie ermöglichen es, in den verschiedenen Lebenssituationen „ohne Nachdenken“ rasch und richtig zu reagieren. So stimmen sie beispielsweise den Körper bei Gefahr auf Flucht oder Verteidigung ein und führen dabei zu einem gleichsinnigen Gruppenverhalten; oder sie fördern bei Gefahrlosigkeit die Erholung. Negative ängstliche und wütende Signale haben dabei immer Vorrang vor den positiven: Testpersonen reagieren auf sie heftiger als auf glückliche [6].

Die Aktivitäten des Lebens, die sich auf ursprüngliche Verhaltensweisen von Selbstverteidigung, Territorialverteidigung, Nahrungserwerb, Fortpflanzung und Rangordnung zurückführen lassen, werden alle von starken Emotionen begleitet. Emotionen lassen sich wegen ihres Nutzens für Individuum und Gruppe unter evolutionären Gesichtspunkten betrachten. Es wird die Anschauung vertreten, dass sie zu einem vertieften Verständnis psychologischer Phänomene und psychiatrischer Krankheiten führen [7].

Die „emotionale Intelligenz“, in der die emotionalen Fähigkeiten eines Menschen zusammengefasst werden, sagt aus, wie gut er befähigt ist, Situationen über Gefühle einerseits zu erfassen und andererseits zum eigenem Vorteil oder zum Vorteil der Gruppe zu beeinflussen. Sie ist bei einzelnen Menschen unterschiedlich ausgeprägt und reicht von völliger Unfähigkeit, Emotionen zu erkennen und auszudrücken bis hin zu völlig unkontrollierter Emotionalität – was beides, evolutionär gesehen, dem Überleben nicht nützt.

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Wie Emotionen ausgelöst und übertragen werden

Emotionen können durch sehr unterschiedliche Faktoren ausgelöst werden, beispielsweise durch ein Ereignis mit Auswirkungen auf die eigene Person, durch die Mimik oder das Verhalten einer anderen Person, durch eine Erzählung, durch Erinnerungen oder allein bereits durch die gedankliche Vorstellung einer gefühlsgeladenen Situation.

Die zwischenmenschliche Emotionsübermittlung funktioniert nur dann richtig, wenn sendeseitig die Fähigkeit zum Ausdruck vorhanden ist und genutzt wird, und empfangsseitig die Erkennung und Interpretation des Gefühlsausdrucks richtig erfolgt. Dieses Zusammenspiel kann auf verschiedenen Ebenen gestört sein.

  • Depressive Menschen beispielsweise werten die mimischen Ausdrücke anderer negativer aus als nichtdepressive, was zu erhöhter Verletzlichkeit führt [8] [9].
  • Menschen mit erhöhter emotionaler Erregbarkeit werden als affektlabil bezeichnet. Ursache ist in der Regel eine Hirnläsion, z. B. in der Folge eines Schlaganfalls.
  • Menschen mit verringerter Fähigkeit zur Empathie sind durch Mimik oder anrührende Bilder schwer emotional erreichbar (Alexithymie, siehe unten). Sie neigen zu sozialer Vereinsamung und zu abnormem und gelegentlich auch dissozialem oder asozialem Verhalten.

Emotionen, getriggert durch Darmbakterien

Tierexperimentell ließ sich feststellen, dass Substanten des Darms, so auch bakterielle Stoffwechselprodukte, das Verhalten und wahrscheinlich damit die zugrunde liegende Gefühlswelt erheblich beeinflussen kann. So wurde festgestellt, dass ein bakterielles Stoffwechselprodukt der Aminosäure Tyrosin, nämlich 4EPS (4-Äthylphenylsulfat), in spezifischen Hirnregionen, welche für ängstliches Verhalten zuständig sind, die Funktion der Oligodendrozyten stört. Dies sind diejenigen Zellen, welche die Nervenscheiden der langen Ausläufer der Hirnzellen bilden (Myelinisierung der neuronalen Axone). Durch mangelhafte Myelinisierung wird der Informationsaustausch (Konnektivität) zwischen den Neuronen empfindlich verändert und ein Verhalten induziert, das auf Angst schließen lässt. (1)Nature. 2022 Feb;602(7898):647-653. DOI: 10.1038/s41586-022-04396-8.

Die Hauptemotionen

Emotionen lassen sich in einzelne Untergruppen einteilen. Gefühlsregungen, die beim Suchen, Sorgen (inkl. der mütterlichen Fürsorge) und Spielen auftreten bzw. erfahren werden, sowie Ängstlichkeit, Furcht und Trauer sind nach Anschauung von Psychologen grundlegend für die Persönlichkeitsentwicklung. Ihrer Meinung nach können Menschen unter diesen Gesichtspunkten besonders gut beurteilt werden [10].

Oft ist es schwierig, eigene Gefühle genau zu benennen. Am leichtesten gelingt es, Emotionen in angenehm bzw. unangenehm einzuteilen, oder ob sie zu glücklichen bzw. traurigen Gefühlen gehören.

  • Zu den angenehmen, positiven Emotionen gehören Befindlichkeiten, die mit Liebe, Sympathie, Geborgenheit und Vertrauen zu tun haben.
  • Zu den unangenehmen, negativen Emotionen gehören Befindlichkeiten von Kummer, Trauer, Hass, Schuld, Scham, Widerwillen, Ekel, Verzweiflung, Ärger, Zorn und Wut.

Die „Überraschung“ führt zu plötzlicher Fokussierung der Aufmerksamkeit, da sie Gefahr wie Sicherheit bedeuten kann. Sie kann zu den Emotion gerechnet werden, ist aber zunächst ambivalent und kann je nach Inhalt ins Angenehme oder Unangenehme kippen.

Vielfach werden auch „Aufmerksamkeit“ und „Interesse“ zu den Emotionen gerechnet. Dies wird dann nachvollziehbar sein, wenn sie mit einer positiven oder negativen Erwartung verknüpft sind, was aus Sicht der Evolution sinnvoll zu sein scheint: die Erwartung beispielsweise eines Gruppenmitglieds oder eines Feindes ist auch beim Menschen noch mit heftigen Emotionen und entsprechend heftigen vegetativen Reaktionen verbunden.

Die „Intuition“ wird gelegentlich ebenfalls in der Nähe der Emotionen angesiedelt, sofern sie sich aus einer Gefühlsregung speist.

Positive und negative Emotionen fördern die Erwartung einer günstigen oder ungünstigen Zukunft, also von Optimismus und Pessimismus. Es wird angenommen, dass beide Grundhaltungen unter gesunden Bedingungen ausbalanciert sind: Optimismus verschönert das Leben, verleitet jedoch zu riskanten Entscheidungen; pessimistische Gefühle bremsen die durch Optimismus erhöhte Risikobereitschaft ab [11].

Wie Emotionen erforscht werden

Ursprünglich waren Emotionen das unumschränkte Feld der Psychologen und Psychiater; sie interessierten sich für Ursachen und Auswirkungen auf das Leben des Betroffenen; es entstanden verschiedene Klassifikationen. Die Soziologie interessierte sich für ihre Auswirkungen innerhalb von Gruppen und auf die Gesellschaft.

Die Physiologie hat die Verbindung mit vegetativen Reaktionen erforscht und elektrophysiologische Ableitungen auf der Hirnoberfläche und im Gehirn durchgeführt. Dies hat zu den grundlegenden Kenntnissen über das weit verzweigte Netzwerk zwischen Hirnrinde, dem limbischen System und Hirnkernen geführt, das in Emotionen involviert ist [12].

Seit wenigen Jahren jedoch hat die funktionelle Magnetresonanzbildgebung (functional MR imaging, fMRI) die Möglichkeit eröffnet, aktive Hirnbezirke nicht invasiv bildlich darzustellen (siehe hier). Sie ermöglicht es nachzuweisen, welche Hirnstrukturen bei welchen Emotionen erregt werden. Die Erkenntnisse hieraus haben zu wesentlichen neuen Erkenntnissen geführt.

Einige neuere Ergebnisse aus der Emotionsforschung

Hier werden beispielhaft einige der neueren Erkenntnisse neurophysiologischer Untersuchungen zusammengefasst:

Emotionen und Hirnhälften

Die beiden Hirnhälften werden bei negativen und positiven Emotionen unterschiedlich stark aktiv. Negative Emotionen wie Unzufriedenheit und Verzweiflung fördern Selbstzweifel und Pessimismus, der schließlich zu Unsicherheit, Inaktivität und mangelnder Risikobereitschaft führt. Die hiermit verbundene Hirnaktivität kann in die rechte Hemisphäre verortet werden. Positive Emotionen, die von Erfolg gefüttert werden, unterstützen das Selbstvertrauen, die Ausdauer, die Bereitschaft, negative Informationen zu ignorieren und höhere Risiken auf sich zu nehmen, und insgesamt den Optimismus. Die Aktivität dabei ist nach fMRI-Befunden in der linken Hirnhälfte höher als in der rechten. Dies wurde in Beziehung gesehen zum Überwiegen des linken Hirns bei Rechtshändigkeit; die positive Resonanz durch die eigenen motorischen Fähigkeiten, die im linken Hirn ankommen, fördert ein Gefühl von Vertrauen in die eigenen Fähigkeiten [13]. Ob bei Linkshändigkeit die Aktivitäten der Hirnhälften umgekehrt sind, wie man laut dieser Hypothese vermuten könnte, ist noch unklar.

Lachen

Lachen ist eine entwicklungsgeschichtlich sehr alte Verhaltensweise zur Übertragung von Gefühlen mit hohem Ansteckungspotential.

Befunde erster fMRI-Untersuchungen zeigen, dass Lachen mit einer erhöhten Aktivität linkskortikaler Hirnregionen verbunden ist, die Hauptrepräsentation aber in der rechten Hirnhälfte liegt. Auch findet sich Aktivität über dem Mandelkern (Amygdala) [14].

Typen des Lachens

Lachen lässt sich in verschiedene Typen differenzieren:

  • Kitzellachen: Das beim Menschen auslösbare Kitzellachen, das vor allem bei kleinen Kindern von Erwachsenen immer wieder ausgelöst wird, hat sich wahrscheinlich sehr früh in der Entwicklungsgeschichte der Primaten entwickelt und spielt eine Rolle für den Mutter-Kind-Kontakt im Rahmen der „Aufzucht“. Es ist mit einer erhöhten Aktivität im präfrontalen Kortex und dem auditiven Assoziationskortex verbunden [15].
  • Komplex soziales Lachen: Das komplex sozial wirkende Lachen (CSL: complex social laughter) hat sich – vermutlich aus dem Kitzellachen heraus – zu einem Werkzeug im Rahmen des Gruppenlebens entwickelt und kann Freude, aber auch Hohn und Spott, also nicht nur positive Gefühle, vermitteln und wird auch als „emotionales Lachen“ bezeichnet [16]. Es ist mit einer erhöhten Aktivität des rechten dorsolateralen präfrontalen Kortex und zudem des auditiven assoziativen Kortex sowie des visuell assoziativen Kortex verbunden. Der rechte dorsolaterale präzentrale Kortex scheint als Knotenpunkt für die Verbindung auditorischer und visueller Assoziationszentren zu fungieren [17].

Die Untersuchungen zeigen die außerordentliche Komplexität der Vorgänge im Gehirn beim Erleben einer Stimmung während des Lachens und bei der Stimmungsübertragung durch Lachen.

Weinen und Schreien bei Kindern

Weinen ist eine nonverbale Methode der Übertragung negativer Gefühle und löst bei anderen Menschen Mitgefühl aus. Weinen kann Ausdruck von Schmerz, Wut oder Angst sein. Bei Kindern kann Weinen und Schreien in unterschiedlichen Mustern auftreten und bei Beobachtern unterschiedliche emotionale Reaktionen auslösen.

Verschiedene Wein- und Schreiformen: Wenn Kinder aus Furcht oder Angst weinen, so halten sie ihre Augen dabei offen. Weinen sie aus Schmerz, so sind sie dabei geschlossen. Ihr Heulen aus Ärger verstärkt sich je nach Effekt, wohingegen es bei Schmerz und Angst gleich von Beginn an maximal ausgeprägt ist. Das Schreien und Weinen bei Kindern folgt je nach Anlass damit bestimmten Mustern [18], die von den Eltern oder Betreuern gut erkannt und meist richtig interpretiert werden. Die emotionale Reaktion von Betreuern ist im Fall eines Schreiens aus Schmerz größer als bei Ärger.

Emotionsübetragung schon bei Säuglingen: Wie sich an Säuglingen beobachten lässt, überträgt sich Schreien auf andere Neugeborene, was ein sehr frühes Zeichen einer Empathie-Entwicklung darstellt. Untersuchungen zeigen, dass die Präsentation eines Schmerzschreis bei bereits 1 Monat alten Säuglingen Ausdrücke von Qual hervorrufen, die mit den nächsten Lebensmonaten zunehmen [19].

Diese Beobachtungen legen die Annahme nahe, dass die frühzeitige Fähigkeit zur Emotionsauslösung und Emotionsempfänglichkeit eine wichtige evolutionäre Errungenschaft im Dienst der Arterhaltung gewesen ist.

Musik

Die Untersuchungen zur emotionalen Komponente von Musik haben einen wesentlichen Beitrag zur Emotionsforschung geliefert. Musik bewirkt komplexe Emotionen, die nicht immer einfach in angenehm oder unangenehm eingeordnet werden können. Wenn sie Staunen und Freude bewirkt, so werden das linke Striatum und die linke Insel aktiviert; wenn sie dagegen Nostalgie und Zärtlichkeit auslöst, so sind das rechte Striatum und der rechte orbitofrontale Kortex aktiv. Vermittelt die Musik starke Erregungen wie positive Spannung, Kraft und Freude, so finden sich Aktivierungen in sensorischen und motorischen Arealen und im rechten parahippokamischen Kortex. Vermittelt sie dagegen Friedlichkeit, Wehmut und Traurigkeit, so erscheinen der ventromediale präfrontale Kortex und der Hippocampus aktiv. Aufgrund der Vielfalt der verschiedenen Repräsentationen der durch Musik ausgelösten Emotionen wurde ein Modell mit 9 differenzierbaren Hauptemotionen aufgestellt [20]: „Freude“, „Traurigkeit“, „Spannung“, „Erstaunen“, „Power“, „Zärtlichkeit“, „Wehmut“ und „Transzendenz“. Diese Emotionen wurden nach [21] in drei übergeordnete Ebenen eingruppiert: „Erhabenheit“, „Vitalität“ und „Unbehagen“. In einer anderen Studie wurden lediglich die Effekte von glücklich und traurig machender Musik untersucht. Glücklich machende Musik war mit einer Aktivierung des ventralen und dorsalen Striatums, des vorderen Cingulums, des parahippocampischen Kortex und der auditorischen Assoziationszentren verbunden. Traurige Musik war assoziiert vor allem mit Signalen aus Hippocampus und Amygdala sowie den auditorischen Assoziationszentren [22]. (Mehr zu Musik und Gehirn siehe hier.)

Schmerz

Interessanterweise ist eine normale persönliche Erfahrung einer Emotion, wie es beispielsweise für Schmerz wahrscheinlich gemacht wurde, nicht unbedingt für die Wahrnehmung und Empathie für den Schmerz des anderen erforderlich; dies legen Untersuchungen an Menschen mit kongenitaler Unempfindlichkeit gegen Schmerz nahe [23].

Untersuchungen haben gezeigt, dass Menschen mit der Tendenz zur Übersteigerung von Emotionen eigene Schmerzen intensiver empfinden und auch Schmerzen anderer verstärkt mitfühlen [24]. Umgekehrt tendieren Menschen im Gesundheitsdienst (Ärzte, Pflegekräfte) dazu, Schmerzen anderer weniger schwer zu beurteilen [25].

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Krankhafte Emotionserkennung und -verarbeitung

In der Regel können wir am Verhalten und am Gesichtsausdruck (Mimik) die Emotion eines anderen Menschen recht gut erkennen und interpretieren. Emotionen können jedoch nur bei denjenigen Menschen wiederum Emotionen auslösen, die emotionale Empathie empfinden können. Die Fähigkeit dazu ist nicht bei jedem Menschen gleich ausgeprägt. Unter Krankheitsbedingungen und wahrscheinlich auch genetisch bedingt kann sie erheblich gesteigert oder vermindert sein. Eine Verminderung wird als Gefühlsblindheit (Alexithymie) bezeichnet, die in verschiedener Ausprägung vorkommen kann. Alexithymie bezeichnet die Schwierigkeit, emotionsvermittelnde Mimik und Gestik richtig zu interpretieren.

Alexithymie

fMRI-Untersuchungen zeigen, dass Menschen mit Schwierigkeiten bei der Gefühlserkennung bei Emotionsauslösung durch verschiedene Stimuli (Situationen, Bilder) mit einer deutlich veränderten Aktivität von subkortikalen wie kortikalen Arealen (wie einer verminderten Aktivität des posterioren Cingulums und einer erhöhten Aktivität in verschiedenen kleinen anderen Arealen des Kortex) reagieren [26]. Beispiele sind:

  • Essstörungen: Defizite in der Emotionserkennung wurden in unterschiedlichem Maß bei Menschen mit Essstörungen festgestellt [27].
  • Verhaltensstörungen: Kinder mit Verhaltensstörungen verschiedener Art weisen häufig verminderte emotional-empathische Fähigkeiten auf [28].
  • Klinefelter Syndrom (definiert durch ein zusätzliches X-Chromosom: XXY): bei ihm fand sich ein reduziertes emotionales Verständnis, aber eine erhöhte affektive Erregbarkeit [29].

Alexithymie bei Menschen nach Stresserfahrung: Geflohene Menschen haben oft Schwierigkeiten, Emotionen richtig einzuordnen. Ihre Alexithymie war assoziiert mit einer erhöhten Konnektivität zwischen linker Amygdala und dem beidseitigen präfrontalen Kortex und Cingulum. Es wird angenommen, dass das Frontalhirn darüber zu einer vermehrten Hemmung der Amygdala mit der Folge einer Alexithymie beiträgt. (2) 2019 Feb 12:1-8. doi: 10.1017/S0033291719000175.

Schizophrenie

Patienten mit Schizophrenie zeigten emotionale Defizite. In Untersuchungen fiel eine reduzierte Fähigkeit auf, glückliche Gesichter als glücklich zu erkennen. Dagegen wurde jedweder Emotionsausdruck als eher ängstlich oder traurig eingeschätzt [30]. fMRI-Untersuchungen legen nahe, dass dem eine Veränderung in der Aktivität bestimmter Hirnareale entspricht: beispielsweise war die Aktivität der bilateralen Mandelkerne (Amygdalae) reduziert, wohingegen die anderer Bezirke des Gehirns erhöht war [31].

Morbus Parkinson

Patienten mit Parkinson-Krankheit zeigen eine verminderte Fähigkeit, vor allem negative Emotionen wie Trauer, Wut und Ekel am mimischen Ausdruck erkennen zu können. Auch bei ihnen wurden Veränderungen im Gehirn gefunden. Eine morphometrische Auswertung des Volumens der grauen Substanz im MRI ergab eine positive Korrelation mit der Emotionserkennung, so beispielsweise dem Volumen des rechten orbitofrontalen Kortex, der Amygdala und dem postzentralen Gyrus (Großhirnwindung) mit der Fähigkeit, Traurigkeit zu erkennen, oder des rechten okzipitalen fusiformen Gyrus und dem ventralen Striatum, mit der Fähigkeit, Ekel zu erkennen [32]. Andere Untersuchungen finden dagegen vorwiegend Veränderungen in der weißen Substanz mit ihren Leitungsbahnen, so dass die Parkinson-Krankheit als ein Entkopplungssyndrom (disconnection syndrome) aufzufassen wäre [33].

Verweise

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Literatur

  1. ? Aust N Z J Psychiatry. 2009 Nov;43(11):994-1006
  2. ? Psychophysiology. 2008 Jul;45(4):602-7
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  5. ? PLoS One. 2011;6(11):e27132. doi: 10.1371/journal.pone.0027132. Epub 2011 Nov 16
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  9. ? Aust N Z J Psychiatry. 2010 Aug;44(8):681-96
  10. ? Neurosci Biobehav Rev. 2011 Oct;35(9):1946-58
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  12. ? Guillory SA1, Bujarski KA. Soc Cogn Affect Neurosci. 2014 Feb 7. [Epub ahead of print]
  13. ? Exp Neurobiol. 2013 Sep;22(3):173-199
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Literatur

Literatur
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