Sind wir, was wir essen?

Anne-Katrin Muth, Eva Fröhlich et Soyoung Park
Forschung
Verband
Unsere Ernährung hat nicht nur einen Einfluss auf unsere Gesundheit. Sie kann auch unsere sozialen und ökonomischen Entscheidungen beeinflussen.

Laura isst morgens gerne ein süsses Müesli. Ihr Partner Reto isst lieber herzhaft, am liebsten eine Omelette mit Schinken. Später wollen die beiden einkaufen und anschliessend Mittagessen gehen. Im Verlauf des Tags werden sie eine Vielzahl an Entscheidungen treffen, zum Beispiel wie tolerant sie gegenüber der Frau sind, die sich an der Kasse des Supermarkts vordrängelt, oder wie viel Trinkgeld sie dem Kellner nach dem Mittagessen geben. Wäre es möglich, dass sich Laura und Reto hierbei unterschiedlich verhalten – und das nur wegen der unterschiedlichen Ernährung, die sie frühmorgens zu sich genommen haben? Mit solchen und ähnlichen Fragen beschäftigen wir uns im Feld der Ernährungs- und Entscheidungsforschung. 

Dass unsere Ernährung einen grossen Einfluss auf unsere körperliche Gesundheit hat, ist unbestritten. Es ist bekannt, dass eine Ernährungsweise mit viel frischem Obst und Gemüse das Risiko für Herz-Kreislauf-Erkrankungen senkt, während Fastfood und industriell stark vorverarbeitete Nahrungsmittel, sogenanntes Convenience-Food, ein erhöhtes Risiko für Diabetes bergen. Mittlerweile interessieren sich Forschende aus der Psychologie und den Neurowissenschaften zunehmend auch dafür, welchen Einfluss unser Essen auf das Gehirn und unser Verhalten hat. Zum Beispiel lässt ein hoher täglicher Zuckerkonsum das Gehirn schneller altern und macht uns vergesslicher.

Zusätzlich konnte mehrfach gezeigt werden, dass das Gehirnvolumen von Personen, die über lange Zeit hinweg Ungesundes essen, deutlich kleiner ist als dasjenige von Menschen, die sich ausgewogen ernähren. Hierbei handelt es sich um Langzeiteffekte, die über Jahre hinweg zum Tragen kommen. Welchen Einfluss aber hat Ernährung auf unmittelbare und alltägliche soziale beziehungsweise ökonomische Entscheidungen? Wirkt sich eine bestimmte Mahlzeit unmittelbar auf unsere Hirnleistung aus? 

Ein gefüllter Bauch macht wohlwollender
Einen ersten Hinweis darauf, dass Ernährung eine Rolle bei sozialen Entscheidungen haben kann, erbrachte eine israelische Studie um den Neurowissenschaftler Shai Danziger: Richter und Richterinnen urteilten nach Essenspausen wohlwollender und eher im Sinne der Angeklagten. Jedoch blieben uns die Forschenden die Hinweise auf die Zusammensetzung der richterlichen Mahlzeiten schuldig. Neuere Forschungs­ergebnisse zeigen jedoch, dass Nahrung, die reich an einfachen Kohlenhydraten ist (umgangssprachlich als Zucker bezeichnet), müde macht und die Gedächtnisleistung stark verringert. 

Nahrungsmittel liefern wichtige Nährstoffe. Man kann sie in drei Energielieferanten aufteilen, nämlich Kohlenhydrate, Fette und Eiweisse, die in ihrer Gesamtheit als Makro­nährstoffe bezeichnet werden. Eine eiweiss­reiche Diät­ ist vor allem bei Sportlerinnen und Sportlern sowie Figurbewussten beliebt, die durch diese Ernährung Muskeln aufbauen respektive ihr Gewicht reduzieren möchten. 

Doch welchen Einfluss könnte eine stark eiweiss­reiche Diät auf das Verhalten haben? In einer evolutionsbiologischen Tierstudie von Chang Han von der südkoreanischen Kyung Hee University konnte bereits gezeigt werden, dass eine veränderte Zusammensetzung der Makronährstoffe, also das Verhältnis von Eiweissen zu Kohlenhydraten, das Sozialverhalten der Tiere beeinflussen kann. Grillenmännchen, die mit einer eiweissreichen Ernährung grossgezogen wurden, waren später paarungsbereiter als diejenigen, die mit kohlenhydratreicher Nahrung aufwuchsen. Doch lassen sich solche sozialen Effekte auch auf Menschen übertragen? 

Erforschung des Entscheidungsverhaltens
Die Neurowissenschaftlerin Soyoung Park vom Deutschen Institut für Ernährungsforschung war eine der Ersten, die mit einer experimentellen Studie untersuchten, ob die Zusammensetzung einer Mahlzeit das Entscheidungsverhalten von Menschen beeinflusst. Dafür wurde das sogenannte Ultimatum-Spiel eingesetzt, eine wissenschaftlich etablierte Methode, um sozial-ökonomisches Entscheidungsverhalten zu untersuchen. Dabei wird erhoben, wie sich Menschen in Situationen verhalten, die als fair oder unfair wahrgenommen werden können. 

Im Spiel wurde die Versuchsperson einem fiktiven Partner, hinter dem ein Computerprogramm steht, zugeteilt. Das Programm erhält einen ebenfalls fiktiven Geldbetrag und kann dann «entscheiden», wie viel es davon mit der Testperson teilen möchte. Erhält es zum Beispiel zehn Franken, schlägt ihr das Programm zuvor festgelegte Angebote (fair, mittelfair, unfair) vor, beispielsweise fünf, drei oder zwei Franken. Objektiv betrachtet erscheint das Angebot von fünf Franken als fair, da der Gesamtbetrag paritätisch aufgeteilt wird. Das dritte Angebot ist hingegen eher unfair. Hier erhält die Versuchsperson lediglich 20 Prozent des verfügbaren Gelds. Sie muss dann entscheiden, ob sie das Angebot annimmt oder nicht. Nimmt sie an, erhalten sie und der Partner die angebotene Summe, lehnt sie ab, erhalten beide nichts. Die Testperson kann somit das Verhalten des fiktiven Partners bestrafen. 

Aus dem Verhalten der Versuchsperson, also welche Beträge sie akzeptiert oder aber ablehnt, kann das soziale Entscheidungsverhalten ermittelt werden: Von einem rein ökonomischen Standpunkt aus sollte die Testperson jeden Geldbetrag annehmen, da selbst zwei Franken besser sind als nichts. Jedoch bestätigen viele Studien, dass niedrige Angebote tatsächlich als unfair wahrgenommen und deshalb oft ab­gelehnt werden. Es wird vermutet, dass dies den sozialen Drang nach Gerechtigkeit der Probandinnen und Probanden widerspiegelt.

Nahrung verschiebt Toleranzschwelle
Da die Ergebnisse des Ultimatum-Spiels also darauf schliessen lassen, wie die Menschen auf faire respektive unfaire Angebote reagieren, das heisst, ob sie durch das Ablehnen unfairer Angebote eher bereit sind, den Partner zu bestrafen oder nicht, wählte die Forschungsgruppe um Soyoung Park diese Methode für zwei aufeinander aufbauende Studien, die an der Universität Lübeck durchgeführt wurden. In der ersten Studie wurde eine Gruppe von Studierenden mittags gebeten, das Ultimatum-Spiel zu spielen. Zuvor fragten die Wissenschaftlerinnen die Studierenden jedoch, was sie am Morgen gefrühstückt hatten. Bei der anschliessenden Auswertung der Daten zeigte sich, dass 76 Prozent der Testpersonen, die ein eiweissreiches Frühstück zu sich genommen hatten, bereit waren, unfaire Angebote anzunehmen.

Im Gegensatz dazu waren nur 47 Prozent derjenigen dazu bereit, die ein kohlenhydratreiches Frühstück an diesem Tag gegessen hatten. Während also ein eiweissreiches Frühstück mit grösserer sozialer Toleranz bei ungerechtem Verhalten einherging, zeigte sich bei einem kohlenhydratreichen Frühstück ein stärkerer Drang nach sozialer Gerechtigkeit. Bedeutet dies nun, dass Menschen, die mehr Kohlenhydrate essen, gerechter agieren beziehungsweise Ungerechtigkeit stärker ablehnen? Und wenn ja, welche Stoffwechselprozesse führen zu einem solchen Verhalten? Diese Fragen konnten durch die Studie nicht geklärt werden. Es wurde zwar ein eindeutiger Zusammenhang identifiziert, der jedoch zunächst keinen Rückschluss auf eine mögliche Kausalität zuliess. Möglich wäre auch gewesen, dass tolerantere Menschen sich generell eher eiweissreich ernähren.


Um fundiert zu überprüfen, ob wirklich das Frühstück das Verhalten der Studierenden veränderte, führten die Forschenden eine zweite, kontrollierte Laborstudie durch. Es wurden wiederum Studierende der Universität Lübeck eingeladen, um an zwei verschiedenen Tagen in das Labor zu kommen. Dort servierte man ihnen an beiden Tagen ein Frühstück, bei dem das Verhältnis von Kohlenhydraten und Eiweissen so verändert wurde, dass die Versuchspersonen entweder ein eiweissreiches oder aber ein kohlenhydratreiches Frühstück verzehrten. Nach dem Frühstück wurde den Versuchspersonen zusätzlich Blut abgenommen, um die Aminosäuren im Blut zu ermitteln und damit die Stoffwechselprozesse, auf die eine eventuelle Verhaltensänderung zurückzuführen ist. Anschliessend wurden sie gebeten, das Ultimatum-Spiel zu spielen.


Die Lübecker Forschungsgruppe konnte die Ergebnisse der ersten Studie mittels dieser gezielten experimentellen Veränderung der Zusammensetzung der Mahlzeit bestätigen. Nach dem Konsum des kohlen­hydratreichen Frühstücks waren die Versuchspersonen empfindlicher auf unfaires Verhalten des fiktiven Partners als nach dem Konsum des eiweissreichen Frühstücks: Sie lehnten unfaire Angebote deutlich häufiger ab. Die gleiche Person traf unterschiedliche Entscheidungen, je nachdem, was sie zum Frühstück gegessen hatte. Wie ist das möglich?

Die Rolle der Neurotransmitter
Die Nährstoffe unseres Essens wirken sich kurz- und langfristig auf unseren Stoffwechsel aus. So nehmen wir mit jeder Mahlzeit Kohlenhydrate, Fette und Eiweisse in unterschiedlichen Verhältnissen auf. Tierische und pflanzliche Nahrung liefern Eiweisse, welche aus Aminosäuren bestehen. Diese Säuren sind Vorläufer der Neurotransmitter: Botenstoffe, die im Hirn und im restlichen Körper Nachrichten übermitteln.

Eine Mahlzeit mit einem höheren Gehalt an Eiweissen im Verhältnis zu Kohlenhydraten lässt den Tyrosinspiegel im Blut ansteigen. Die Aminosäure Tyrosin ist ein Vorläufer des Neurotransmitters Dopamin. Im Gegensatz dazu wirkt sich eine Mahlzeit, die verhältnismässig mehr Kohlenhydrate als Eiweisse enthält, auf den Tryptophanspiegel im Blut aus: Auch jener steigt an. Die Aminosäure Tryptophan wiederum ist ein Vorläufer für den Hirnbotenstoff Serotonin. Dopamin und Serotonin sind Neurotransmitter, die in der psychologischen Erforschung von Entscheidungen möglicherweise eine Schlüsselrolle spielen. Sie haben dabei unterschiedliche Rollen in verschiedenen Entscheidungsmechanismen, etwa beim Lernen, bei der Verarbeitung von Belohnungen, aber auch bei der Entstehung und Aufrechterhaltung von Stimmungen. 

Durch den unterschiedlichen Anteil an Kohlen­hydraten und Eiweissen im Frühstück der Studentinnen und Studenten konnte die Balance von Tyrosin und Tryptophan im Blut gezielt manipuliert werden. Dadurch konnten die Forschenden zeigen, dass das kohlenhydratreiche Frühstück den Tryptophanspiegel im Blut erhöhte, während das eiweissreiche Frühstück den Tyrosinspiegel im Blut begünstigte. Eine weitere Analyse zeigte ausserdem, dass ein hoher Tyrosinspiegel die wahrscheinlichere Annahme von unfairen Angeboten im Ultimatum-Spiel vorhersagte. Durch die Auswertung der Persönlichkeitsdaten der Studierenden konnte ausgeschlossen werden, dass die Veränderungen in der sozialen Entscheidung weder durch Unterschiede der Stimmung noch der Persönlichkeit entstanden, sondern tatsächlich durch das unterschiedlich zusammengesetzte Frühstück bedingt war.

Aufgrund dieser Ergebnisse vermuteten die Forschenden, dass das eiweissreiche Frühstück, das bei den Testpersonen eine Veränderung des Tyrosinspiegels bewirkte, indirekt die Dopaminkonzentration im Hirn beeinflusst. Frühere Studien hatten gezeigt, dass Dopamin eine Rolle bei sozialen Entscheidungen und bei Belohnungserwartungen spielt. Die Lübecker Studie wies darüber hinaus nach, dass eine Veränderung der Mahlzeit über Tyrosin, den Vorläufer von Dopamin, soziales Entscheidungsverhalten vorhersagen kann.

Auf welche anderen Bereiche des sozialen Entscheidungsverhaltens sich diese Ergebnisse übertragen lassen, ist bisher noch unklar. Auch die Dauer und Stärke des Effekts wird aktuell erforscht. Spannend wäre herauszufinden, ob eine auf die Person zugeschnittene Ernährung ihr Entscheidungsverhalten langfristig positiv verändern könnte. Falls dies funktioniert, würde das einer Art Neurodoping gleichkommen. 

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