Arousal

David de Coninck, Allegorie der Wachsamkeit

Arousal ist ein Begriff der Psychologie und der Physiologie, welcher den allgemeinen Grad der Aktivierung des zentralen Nervensystems beim Menschen und bei Wirbeltieren bezeichnet. Charakteristische Merkmale sind Aufmerksamkeit, Wachheit, Reaktionsbereitschaft usw.

Ein sehr niedriges Arousal-Level hat man im Schlaf, ein sehr hohes bei Schmerzen und ähnlichen Erregungszuständen. Ein starkes Maß an Arousal findet man auch bei durch Ärger, Angst oder sexuelles Verlangen erregten Menschen. Arousal selbst hat jedoch keine emotionale Komponente und ist daher von „Erregung“ zu unterscheiden. Arousal erkennt man im Labor beispielsweise im EEG, welches desynchronisiert ist, d. h., es treten verschiedene Frequenzen mit geringen Ausschlägen auf. Arousal kann gemessen werden, man spricht vom Niveau oder Level des Arousal. Als Maß dient die im EEG gemessene elektrische Spannung und deren Frequenz.

Ausgelöst wird Arousal durch sensorische Impulse auf einen bestimmten Teil des Hirnstamms (Formatio reticularis), durch Stimulation aus der Hirnrinde und durch den Spiegel des Hormons Adrenalin. Über die Formatio reticularis beeinflusst Arousal den ganzen Organismus, namentlich Gehirn, vegetatives Nervensystem und damit den Stoffwechsel.

Im Zustand starken Arousals sind wir sehr wach und reaktionsbereit und besonders empfänglich für externe Gefahrenreize. Die mentale und physische Leistung ist jedoch nicht mehr optimal. Deshalb können wir zum Beispiel in verärgertem Zustand Wissensinhalte nicht so gut aufnehmen. Auch Sportler erbringen keine Spitzenleistungen bei Übernervosität. Wir kennen dieses erhöhte Arousal auch wenn wir zum Beispiel eine Rede halten und in den Zustand der objektiven Selbstaufmerksamkeit verfallen – wir sind aufgeregt.

Den Zusammenhang zwischen Leistung und Arousal zeigt das Yerkes-Dodson-Gesetz von 1908. Demnach können schwere Aufgaben bis zu einem gewissen Level von Arousal bewältigt werden. Mit zunehmendem Anstieg des Arousal sinkt das Leistungsvermögen jedoch. Leichte Aufgaben können aber auch über diesen Punkt hinaus noch gut bewältigt werden. Jedoch ist auch diesem Leistungsvermögen Grenzen gesetzt. Bei einem weiteren Ansteigen des Erregungszustandes können dann auch leichte Aufgaben nicht mehr bewältigt werden. Yerkes und Dodson zeigten,

• dass es ein optimales Arousalniveau gibt, in dem sowohl schwere als auch leichte Aufgaben noch gut bewältigt werden können,
• dass ein gewisses Arousalniveau nötig ist, um überhaupt Leistung zu erbringen.

Grundsätzlich gilt, dass die höchste Leistungsfähigkeit bei einem mittleren Arousalniveau erbracht wird (Eu-Stress). Danach kommt es zu einem Abfall der Leistungsfähigkeit vom Zustand der Ermüdung über Erschöpfung und Erkrankung zum Zusammenbruch (sog.  Disstress).

Neuropsychologie

„Arousal ist eine durch ankommende sensorische Impulse ausgelöste, auf den Bahnen der Formatio reticularis des Hirnstamms vermittelte, allgemeine Aktivierung des Cortex mit dem Effekt gesteigerter Aufmerksamkeit oder Wachheit.“

– nach Fröhlich, 1987

Arousals beim Schlafapnoe-Syndrom

Von einem Arousal spricht man auch beim Schlafapnoe-Syndrom. Durch Atemstillstände während des Schlafes, den Apnoen, kommt es zu einem zu geringen Sauerstoffgehalt des Blutes, als Hypoxämie bezeichnet, bei gleichzeitig erhöhtem Kohlenstoffdioxidgehalt des Blutes, als Hyperkapnie bezeichnet. Der damit nicht mehr ausreichend mögliche Sauerstoffaustausch in den Organen wird von Chemorezeptoren erkannt und durch eine Weckreaktion, dem Arousal, überwunden. Diese Weckreaktion führt zwar nicht zu vollem Bewusstsein, bewirkt aber die Wiederaufnahme der Ventilation und so die Normalisierung der Blutgase.

Im EEG ist eine plötzliche Frequenzänderung über mehrere Sekunden zu erkennen. Es kommt vorübergehend zur Aktivierung des Organismus, gesteigerter Aktivität des autonomen Nervensystems, gesteigertem Muskeltonus und einer Absenkung der Reizschwelle.

Die bei dieser Erkrankung typische hohe Anzahl der Arousals beeinträchtigt den Schlaf, der in der Folge nicht mehr erholsam ist. Noch schwerwiegender wirkt sich das auf das Herz-Kreislaufsystem aus, das obstruktive Schlafapnoe-Syndrom ist kausal für kardiovaskuläre Erkrankungen.

Arousals in der Schlafmedizin

Neben den beim Schlafapnoe-Syndrom beschriebenen Arousals unterscheidet man im Zusammenhang mit dem Schlaf und seinen Störungen weitere Typen von Arousals im Sinne von Weckreaktionen. Die Erholsamkeit des Schlafes beeinträchtigen „externe Arousals“, die durch physikalische Reize wie Licht, Erschütterung und Geräusche ausgelöst werden und „intrinsische Arousals“, die Auslöser wie periodische Beinbewegungen oder gastroösophagealen Reflux im Schlaf aufweisen. Daneben treten „physiologische Arousals“ auf, wobei es sich um spontane zentralnervöse Aktivierungen im physiologischen Ablauf des Schlafes handelt, die gewöhnlich die Erholsamkeit des Schlafes nicht beeinträchtigen.

Als „Arousal-Störungen“ werden in der Schlafmedizin bestimmte Schlafstörungen aus der Gruppe der Parasomnien bezeichnet: Schlaftrunkenheit, Schlafwandeln (Somnambulismus) und Pavor nocturnus (Nachtterror).

Siehe auch

• Aktivationsniveau
• Stressreaktion

Literatur

• E. Grandjean: Physiologische Arbeitsgestaltung. Ott Verlag Thun, 1991, ISBN 3-7225-6651-7.
• L. Deckers: Motivation - Biological, Psychological, and Environmental. Pearson Boston, 2nd 2005, ISBN 0-205-40455-3.