Nach dunklen Wintertagen sorgen die ersten Frühlingsboten für gute Laune. Doch nicht nur unsere Stimmung reagiert auf den Wechsel der Jahreszeiten – sondern auch unser Gehirn. Bei Aufgaben, die unsere ausdauernde Aufmerksamkeit erfordern oder unser Arbeitsgedächtnis beanspruchen, schwankt die Gehirnaktivität saisonal sehr stark, wie Wissenschaftler um Gilles Vandewalle von der Universität Lüttich nun berichten: Bei Aufmerksamkeitsaufgaben erreicht sie ihr Maximum zur Sommersonnenwende und bei Gedächtnisaufgaben zur Tag-und-Nacht-Gleiche im Herbst.

Vandewalle und seine Kollegen untersuchten, wie aktiv bestimmte Hirnregionen sind, wenn die Aufmerksamkeit oder das Arbeitsgedächtnis des Gehirns gefordert sind. Im Rahmen ihrer Studie verbrachten die Teilnehmer zu jeder Jahreszeit zunächst viereinhalb Tage unter kontrollierten Bedingungen im Labor, was darauf zielte, Umwelteinflüsse auszuschließen. Im Anschluss absolvierten die Probanden die Tests zu ausdauernder Aufmerksamkeit und Arbeitsgedächtnis, während die Wissenschaftler mit Hilfe der funktionellen Magnetresonanztomografie die Durchblutung festgelegter Hirnareale aufzeichneten. Die Studienteilnehmer bewältigten beide Aufgaben das ganze Jahr über gleich bleibend gut. Doch die Aktivität der untersuchten Hirnareale variierte je nach Jahreszeit stark. Über einen Zeitraum von zwölf Monaten betrachtet ergaben die kontinuierlichen Veränderungen der Gehirntätigkeit eine Sinuskurve mit einem Maximum und einem Minimum. Die Phasen der stärksten und geringsten Aktivität waren zwischen Aufmerksamkeits- und Gedächtnisaufgaben um etwa drei Monate gegeneinander verschoben.

Solche sinusförmigen Schwankungen bei jahreszeitlichen Rhythmen sind kein Einzelfall: Die Länge der einzelnen Tage ändert sich kontinuierlich, die Sommersonnenwende im Juni markiert den längsten Tag des Jahres. Die Menge des Neurotransmitters Serotonin schwankt in Abhängigkeit vom verfügbaren Sonnenlicht und erreicht hohe Werte ebenfalls im Sommer. Betrachtet man hingegen, um wie viele Minuten ein Tag länger oder kürzer als der vorangegangene ist, erreicht die Sinuskurve ihr Maximum zur Zeit der Herbst-Tag-und-Nacht-Gleiche, gleiches gilt für die Menge des Botenstoffs Dopamin im Gehirn. Diese Verläufe ähneln sehr stark der saisonalen Schwankung, die die Gehirnaktivität bei den gestellten Aufmerksamkeits- und Gedächtnisaufgaben aufwies, wie die Autoren herausstellten.

Jahreszeitliche Rhythmen finden sich an vielen Stellen in der Natur. Sie bestimmen beispielsweise, wann Tiere Winterschlaf halten oder Zugvögel ihre Wanderung beginnen. Beim Menschen verzeichnen Studien saisonale Schwankungen unter anderem bei Blutdruck, Cholesterin und sogar auf zellulärer Ebene.