Aktivierungssysteme

Aktivierungssysteme bezeichnet in der Neurowissenschaft ein Netz von Gehirnstrukturen und chemischen Systemen, das die Grundstimmung des Gehirns, die Wachheit und die Bereitschaft zur Informationsverarbeitung reguliert. Zentral ist das retikuläre Aktivierungssystem (RAS), ein diffuses Nervennetzwerk im Hirnstamm, das Projektionen zum Kortex und zum ThalamusSend und so das Bewusstsein und die Vigilanz aufrechterhält. Neben dem RAS spielen mehrere neuromodulatorische Pfade eine Rolle, die die kortikale Aktivierung fein abstimmen.

Zu den wichtigsten Systemen gehören der noradrenerge (Locus coeruleus) und der cholinerge (Basalvorhof) Pfad, die die Aufmerksamkeit und Lernprozesse modulieren; der dopaminerge System (Ventraler TTA-Bereich, Substantia nigra) für Motivation und Salienz; der serotonerge Pfad (Raphe-Kerne) in Stimmung und Wachheit; der histaminerge Weg (Tuberomammilläre Kerne) zur Förderung der Wachheit; sowie orexin-/Hypocretin-Neurone im lateralen Hypothalamus, die für anhaltende Wachheit und Stabilität der Aktivierung sorgen.

Funktionell regulieren Aktivierungssysteme den Schlaf-Wach-Rhythmus, die allgemeine Wachsamkeit, die selektive Aufmerksamkeitsleistung, die sensorische Verarbeitung und die kognitive Leistungsfähigkeit. Sie interagieren mit limbischen Netzwerken, um emotionale Erregung und Motivation zu modulieren, und passen sich je nach Aufgabe, Tageszeit und Umweltreizen an.

Klinisch sind Dysfunktionen dieser Systeme mit Schlafstörungen (Schlaflosigkeit, Narkolepsie), Aufmerksamkeitsdefiziten, Bewusstseinsstörungen bis hin zu Demenzphasen verbunden. Pharmakologisch erhöhen Wachmacher oder Stimulanzien die Aktivierung durch verstärkte Monoamintransmission.

Historisch geht der Begriff auf die Entdeckung des retikulären Aktivierungssystems von Moruzzi und Magoun (1949) zurück, das eine hirnweite Grundlage für die Erhaltung der kortikalen Aktivierung bot.