Wie bildet und speichert unser Gehirn Erinnerungen? Eine Möglichkeit, sich diesem Rätsel zu nähern, besteht darin, eine sehr grundlegende Form des Lernens – die Habituation – in einem relativ einfachen Nervensystem zu untersuchen. Gewöhnung beschreibt die fortschreitende Abnahme der Amplitude oder Frequenz einer motorischen Reaktion auf wiederholte sensorische Reize, die nicht durch eine Anpassung der sensorischen Rezeptoren oder motorische Ermüdung verursacht wird. Eine Vielzahl von verschiedenen Organismen, Verhaltensweisen und experimentellen Ansätzen wurden verwendet, um Habituation zu untersuchen, aber es ist immer noch erstaunlich wenig über die zugrunde liegenden Mechanismen bekannt. Ein theoretischer Rahmen für das Konzept der Gewöhnung wurde von Thompson und Spencer (1966) sowie von der dualen Prozesstheorie von Groves und Thompson (1970) gelegt, die Gewöhnung und Sensibilisierung als zwei unabhängige Prozesse beschreibt, die zusammenwirken, um das endgültige Verhaltensergebnis zu erzielen. In einem Symposium im Jahr 2009 wurde das ursprüngliche Konzept wieder aufgegriffen und die Definitionen von Habituation (und Dishabituation) wurden leicht überarbeitet, um Klarheit zu schaffen; bemerkenswerterweise gab es jedoch nur wenige Änderungen an den definierenden Merkmalen (Rankin et al., 2009). Es wird deutlich, dass Verhaltensgewöhnung durch unterschiedliche Mechanismen verursacht wird, abhängig vom Zeitrahmen der Stimulation, der Art des untersuchten sensorischen Pfads und der hierarchischen Ebene der Signalverarbeitung. Andererseits scheinen Gewöhnungsmechanismen hoch konserviert zu sein, was die Bedeutung der Gewöhnung für das Überleben einer Art unterstreicht (siehe Schmid et al., 2010). Dieses Frontiers Research Topic soll einen Überblick über das Konzept der Gewöhnung, die verschiedenen Tier- und Verhaltensmodelle, die für die Untersuchung von Gewöhnungsmechanismen verwendet werden, sowie die verschiedenen synaptischen und molekularen Prozesse, von denen angenommen wird, dass sie bei der Verhaltensgewöhnung eine Rolle spielen, geben.
Fischer et al. (2014) untersuchten die kurzfristige Gewöhnung des Kiemenrückzugsreflexes bei Aplysia. In Übereinstimmung mit der Vorstellung, dass verschiedene Mechanismen die Gewöhnung in verschiedenen Zeiträumen und auf verschiedenen Pfaden vermitteln, berichten sie von einem intrinsischen Mechanismus, der spezifisch für die kurzfristige Gewöhnung bei kurzen Trainingsintervallen von 1s ist. Typlt et al. (2013b) untersuchten die Rolle eines spannungs- und kalziumaktivierten Kaliumkanals (BK-Kanal) bei der kurz- und langfristigen Gewöhnung eines ausgelösten Verhaltens (akustischer Schreck) im Vergleich zu einem motivierten Explorationsverhalten mit transgenen Mäusen und bestätigen weiterhin disparate, aber evolutionär hoch konservierte Gewöhnungsmechanismen. Pilz et al. (2014) nahmen sich der umstrittenen Frage an, ob die langfristige Gewöhnung an akustischen Schreck bei Mäusen kontextspezifisch ist. Sie berichten, dass die langfristige Gewöhnung zwar stimulusmodalitätsspezifisch, aber nicht kontextspezifisch ist, was sie als eine nicht-assoziative Form des Lernens bestätigt. Dutta und Gutfreund (2014) überprüfen Daten von Schleiereulen und Primaten zur Berechnung von Salienz im Opticus tectum/superior colliculus und wie diese mit Gewöhnung und neuronaler Adaptation verbunden ist. Perez-Gonzalez und Malmierca (2014) untersuchen verschiedene Formen der Spike-Anpassung in auditorischen Neuronen verschiedener Ebenen der auditorischen Verarbeitungshierarchie. Diese Mechanismen führen zu sensorischer Filterung und Gewöhnung der Wahrnehmung. Manella et al. (2013) untersuchten, wie das modulatorische Noradrenalin-System im Gehirn die Gewöhnung an Gerüche und das Geruchsgedächtnis bei Ratten beeinflusst.
Neben der Wichtigkeit, die zugrundeliegenden Mechanismen der Gewöhnung als grundlegende Form des Lernens oder der sensorischen Filterung zu verstehen, gehen einige Artikel über das Verständnis der Mechanismen der Gewöhnung hinaus und untersuchen, wie sich deren Störung auf andere kognitive Bereiche und höhere kognitive Funktionen auswirkt. Typlt et al. (2013a) verbinden Gewöhnungsdefizite mit Beeinträchtigungen im räumlichen Lernen. Der Mini-Review von De Luca (2014) beleuchtet den Mechanismus des Gewöhnungsphänomens der mesolimbischen und mesokortikalen Dopaminübertragung als Reaktion auf Geschmacksreize und seine mutmaßliche Rolle als Marker für kortikale Dysfunktion bei bestimmten Erkrankungen wie Sucht. Im Zusammenhang mit diesem Thema überprüfen Lloyd et al. (2014) die Gewöhnung an die Wirksamkeit von Verstärkern und die Rolle der Dopamin-Neurotransmission bei der Gewöhnung an den Verstärker. Sie weisen darauf hin, dass Verhaltensstörungen wie Adipositas oder Aufmerksamkeitsdefizit-Hyperaktivitätsstörung (ADHS) durch eine abnorme Gewöhnung an den Verstärker aufgrund genetischer oder umweltbedingter Faktoren verursacht werden können.
Interessanterweise argumentieren Steiner und Barry (2014) bei der Untersuchung des elektrodermalen Orientierungsreflexes beim Menschen gegen die Erklärung der Dual-Process-Theorie, dass Dishabituation durch Sensibilisierung verursacht wird, und schlagen stattdessen vor, dass Dishabituation eine Störung des Gewöhnungsprozesses ist, deren Ausmaß durch das entsprechende Erregungsniveau bestimmt wird. Es ist sicherlich fraglich, inwieweit dies auf andere Modalitäten und Bahnen verallgemeinert werden kann. In einem theoretischen Aufsatz argumentiert Cevik (2014), dass die Auswirkung eines Reizes auf das Verhalten und sein Potenzial, die Auswirkungen anderer Reize zu modulieren, mit abnehmender Entfernung vom Körper zunimmt, ein interessantes und sicherlich auch diskutierbares Konzept.
Zusammenfassend enthält dieses Forschungsthema Original-Forschungsartikel, Übersichtsarbeiten und theoretische Aufsätze, die einen aktualisierten Blick auf verschiedene Modelle zur Untersuchung der Gewöhnung, ihrer zugrunde liegenden Mechanismen und ihrer Bedeutung als Voraussetzung für höhere kognitive Funktionen bieten. Die Anzahl und die hohe Qualität der Beiträge zu diesem Thema unterstützen die Vorstellung, dass Gewöhnung ein reichhaltiges Forschungsgebiet ist, das eine Reihe wichtiger Fragen im Zusammenhang mit Verhaltensplastizität berührt.