Der Einfluss des Geschlechts auf verhaltensmäßige und neuronale Korrelate von Stress

Weiblich oder männlich - unser Geschlecht ist einer der wichtigsten biologischen Faktoren des Menschen mit weitreichenden Konsequenzen für viele Aspekte von sozial-emotionalen Fähigkeiten bis hin zu Gesundheit. Gerade die physiologischen und psychologischen Reaktionen auf Stress haben einen großen Einfluss auf die menschliche Gesundheit und hier lassen bisherige Studien Geschlechtsunterschiede sowohl in den subjektiven, den physiologischen als auch den neuronalen Korrelaten vermuten. Konfrontiert mit sozialem Stress zeigen Frauen eine reduzierte Kortisolreaktion, aber eine starke subjektive Betroffenheit und erhöhte neuronale Aktivierung in limbischen Regionen. Interessanterweise zeigen Männer während Leistungsstress eine reduzierte subjektive Belastung aber stärkere physiologische Reaktionen. Zudem lässt die stärkere neuronale Aktivierung in präfrontalen Arealen bei Männern im Vergleich zu Frauen eine eher regulatorische Reaktion vermuten. Trotz der behavioralen Evidenz von Geschlechtsunterschieden in Stressreaktionen in Abhängigkeit von der Art des Stressors gibt es keine Studie mit bildgebenden Verfahren, die subjektive, physiologische und neuronale Reaktionen auf Leistungs- und sozialen Stress bei Frauen und Männern direkt vergleicht. Das Ziel der hier präsentierten Studie ist es unter Anwendung von funktioneller Hochfeldmagnetresonanztomografie (fMRT) Geschlechtsunterschiede in Stressreaktionen und deren Modulation durch die Art des Stressors (Leistungs- vs. Sozialer Stress) zu überprüfen. Die Anwendung eines drei Ebenen Ansatzes (subjektiv, physiologisch und neuronal) ermöglicht es komplexe Effekte und Interaktionen im Rahmen eines umfassenden Stressmodels zu erforschen. Die Analyse von neuronale Netzwerkmodellen zusätzlich zu einem rein lokalisationsbasierten Ansatz in der Auswertung der fMRT-Daten kann wichtige Erkenntnisse hinsichtlich stress-regulatorischer sowie geschlechterspezifischer Mechanismen liefern. Die neuronalen Regionen, die hier von besonderem Interesse sind umfassen kortikale (z.B. präfrontal Kortex) sowie subkortikale Areale (z.B. Hippokampus und Amygdala). Auf der physiologischen Ebene soll vor allem der Effekt von Stress- sowie Geschlechtshormonen auf die subjektiven und neuronalen Stressreaktionen systematisch erforscht werden. Die Untersuchung der Mechanismen, die geschlechtsspezifischen Stressreaktionen zugrunde liegen, kann essentiell zu unserem Verständnis von Prävalenzunterschieden bei stressbezogenen Erkrankungen, z.B. Depression bei Frauen und kardiovaskuläre Erkrankungen bei Männern, beitragen. Zudem hat das hier präsentierte Projekt eine hohe gesellschaftliche Relevanz hinsichtlich der enormen Kosten im Gesundheitssystem, die zur Prävention bzw. Behandlung dieser Erkrankungen aufgewendet werden.

Unser Geschlecht ist eine der wichtigsten Determinanten für viele Aspekte des menschlichen Lebens, z.B. für unsere Gesundheit. Ob auch die Stressreaktion vom Geschlecht beeinflusst wird, wurde im vorliegenden Projekt umfassend untersucht. Obwohl wir keinen Geschlechtereffekt in der Einschätzung des Stresserlebens finden konnten, zeigten sich Geschlechterunterschiede in der Stressreaktion im Gehirn: Männer benutzten jene Hirnareale stärker, die mit Stressverarbeitung und dem Wiedererleben von Emotionen in Verbindung stehen. Ein signifikanter Einfluss des Selbstwerts, der auch geschlechterspezifisch ausfiel, zeigte sich ebenfalls: Frauen mit niedrigem Selbstwert zeigten vermehrt Aktivierung in Gehirnregionen, die mit kognitiver Kontrolle in Verbindung stehen, während Männer stärkere Aktivität in selbstbezogenen Gehirnarealen aufweisen. Somit konnten wir erstmals zeigen, dass Geschlecht und Selbstwert unsere Reaktion auf Stresserlebnisse beeinflussen. In einer weiterführenden Studie wurde die Neubewertung der Stresserfahrung untersucht, in der wir ebenfalls Geschlechterunterschiede zeigen konnten: die zusätzliche Aufforderung negative Gefühle, die während der Bewältigung einer anspruchsvollen Aufgabe auftreten, als weniger belastend zu bewerten, führte zu einer erhöhten subjektiven Stressreaktion in Frauen im Vergleich zu Männern. Zusätzlich unterschied sich die Stressreaktion im Gehirn in Arealen, die für Aufmerksamkeit, Emotionen und Belohnungsverarbeitung relevant sind. Die je nach Geschlecht unterschiedliche Zusammenarbeit dieser Hirnareale auch im Ruhezustand bzw. auch deren geschlechtsspezifische Modulation durch den Kortisolspiegel weist darauf hin, dass der Zusammenhang zwischen Stresshormonen und Gehirnaktivität sowie -konnektivität geschlechtsspezifische Effekte aufweist, die für die Stressreaktion und den Umgang mit Stress entscheidend sein können. Die Erklärung individueller Stressanfälligkeit stellt aktuell eine große Herausforderung der Stressforschung dar. Wie in diesem Projekt gezeigt, stellt unser Geschlecht diesbezüglich einen wichtigen Faktor dar und beeinflusst unterschiedliche Ebenen der Stressreaktion. Die erzielten Erkenntnisse sollen auch dazu anregen, geschlechtsspezifische Stressmanagement-Konzepte zu erarbeiten, die hohe Relevanz in der Prävention aber auch Behandlung stress-assoziierter Erkrankungen haben. Im Rahmen der Projektförderung wurden auch wichtige Aspekte der funktionellen Bildgebungsmethodik bearbeitet und der störende Einfluss größerer Venen in tiefergelegenen Bereichen des Gehirns auf die neuronal korrelierte Aktivierung in aufgabenbezogenen Studien als auch der sogenannten Ruhebedingung untersucht. Die berichteten Ergebnisse verbessern sowohl die Aufnahme als auch die Analyse und erhöhen dadurch Sensitivität und, vor allem, Spezifität bzw. Reliabilität der Messmethode.