Inhaltsangabe – Grundlagen der Polyvagal-Theorie

Die Polyvagal-Theorie ist eine wissenschaftlich fundierte Theorie, die erklärt, wie unser vegetativer Zustand die dynamischen Herausforderungen des Lebens beeinflusst und von ihnen beeinflusst wird. Die Theorie als Perspektive wirkt sich auf verschiedene Aspekte der menschlichen Erfahrung sowie auf die Erfahrungen anderer Säugetiere aus, die Merkmale der neuronalen Regulierung des autonomen Nervensystems teilen. Es handelt sich um eine transdisziplinäre Theorie, die gemeinsame Themen in einem breiten Spektrum von Disziplinen aufgreift.

Die Polyvagal-Theorie wurde vom Verhaltensneurowissenschaftler Dr. Stephen W. Porges in seiner Präsidentenrede vor der Society of Psychophysiological Research in Atlanta, Georgia, am 8. Oktober 1994 vorgestellt. Der Vortrag wurde später in der Zeitschrift Psychophysiology 1995 unter dem Titel “Orienting in a defensive world” veröffentlicht: „Mammalian modifications of our evolutionary heritage. Eine polyvagale Theorie” (Porges, 1995). Der Titel bietet eine knappe Zusammenfassung der Theorie, in der der phylogenetische Übergang von asozialen Reptilien zu sozialen Säugetieren erörtert wird, wobei die konvergenten Verschiebungen in der neuronalen Regulierung des autonomen Nervensystems und die adaptiven Konsequenzen des Verhaltens betont werden. Im Gegensatz zu ihren reptilienartigen Vorfahren verfügten die Säugetiere über einen neueren Zweig des Vagus, der kardioinhibitorische Einflüsse auf das Herz ausübt und aus einem ventralen Bereich des Hirnstamms (d.h. dem Nucleus ambiguus) stammt. Im Gegensatz dazu hatten andere Klassen von Wirbeltieren (z. B. Reptilien, Amphibien usw.) kardioinhibitorische Bahnen des Vagus, die nur aus einem dorsalen Bereich des Hirnstamms (d. h. dem dorsalen motorischen Nucleus des Vagus) stammen. Die Theorie lenkte die Aufmerksamkeit ausdrücklich auf die adaptive Funktion der ventralen Vagusbahn. Diese definieren Merkmale von sozialen Säugetieren, einschließlich der gegenseitigen Regulierung von Bedrohungsreaktionen, des beruhigenden physiologischen Zustands und der Sozialität.

In der veröffentlichten Form des Vortrags werden die Schlussfolgerungen mit einer umfangreichen Referenzliste von mehr als 100 wissenschaftlichen Veröffentlichungen aus verschiedenen Disziplinen belegt. Nachfolgende Veröffentlichungen erweiterten und verfeinerten die Theorie (Porges, 1998, 2001, 2003, 2007, 2021 und Porges & Lewis, 2010) und validierten die verwendete Methodik zur Überwachung des ventralen kardioinhibito-rischen Signalwegs des Vagus (Lewis et al. 2012). Die Theorie hat sich in einer Vielzahl von Disziplinen durchgesetzt und wurde in Tausenden von peer-reviewed Artikeln zitiert (siehe Google Scholar). Die grundlegenden Forschungsarbeiten zur Entwicklung dieser Theorie wurden 38 Jahre lang (1975 – 2013) vom National Institute of Health unterstützt. Seit ihrer Einführung wurde die Theorie in mehr als 10.000 von Fachleuten geprüften Artikeln zitiert.

Die Polyvagal-Theorie bezieht ihren Namen vom Vagus, einem Hirnnerv, der die Hauptkompo-nente eines Zweigs des autonomen Nervensystems bildet, der als Parasympathikus bekannt ist. Nach traditioneller Auffassung ist der Vagus der Nerv, der Gesundheit, Wachstum und Wiederherstellung oder einfach gesagt homöostatische Prozesse unterstützt. Nach traditioneller Auffassung ist der Parasympathikus in der Lage, die intensiven Stoffwechsel-anforderungen des Sympathikus, der das Kampf und Fluchtverhalten unterstützt, auszugleichen und zu neutralisieren. Diese Auffassung ist nur teilweise richtig, da der Parasympathikus auch eine Rolle bei defensiven Überlebensstrategien spielt.

Die Theorie beinhaltet einen Erklärungsansatz und eine Lösung für das in der Neonatologie beobachtete vagale Paradoxon. Dieses Paradoxon, dass der vagale Einfluss sowohl schützend als auch letal wirken kann, wurde mittels gut dokumentierter Beobachtungen einander gegenübergestellt. Insbesondere ist die klinische Bradykardie (massive Verlangsamung der Herzfrequenz), ein vermutlich vagales Phänomen, bei HochrisikoFrühgeborenen und während komplizierter Entbindungen potenziell tödlich. Während die respiratorische Sinusarrhythmie, ebenfalls ein vermutetes vagales Phänomen, bei gesunden Neugeborenen nachweislich häufiger festgestellt wird (Porges, 1992) als bei HochrisikoFrühgeborenen. Die Theorie löste das Paradoxon, indem sie anregte, die Bradykardie und die respiratorische Sinusarrhythmie funktionell nach ihren Ursprüngen aus zwei verschiedenen Hirnstammarealen zu betrachten. Aus beiden Ursprüngen gehen kardioinhibitorische Bahnen des Vagus hervor, die aber unterschiedliche Signaturen im Herzfrequenzmuster aufweisen. Die initiale Arbeit (Porges, 1995) dokumentierte, dass moderne Säugetiere einen “gemeinsamen kardiorespiratorischen Oszillator” (Richter & Spyer, 1990) haben, an dem nur der ventrale vagale Pfad beteiligt ist, während der dorsale kardioinhibitorische Pfad des Vagus die Bradykardie unterstützt. Ähnlich wie bei den Vorfahren der Reptilien war die massive Bradykardie Bestandteil einer Bedrohungsreaktion, die bei kleinen Säugetieren häufig als Vortäuschung des Todes beobachtet wird. Spätere Forschungen (Reed et al., 1999) entdecken eine Anfälligkeit für klinische Bradykardie beim Menschen während des Geburtsvorgangs, mittels Überwachung der Funktionen der ventralen Bahn des Vagus und der Messung respiratorischer Sinusarrhythmie.

Funktionell gesehen bietet die Polyvagal-Theorie eine Grundlage für eine integrierte und umfassende GehirnKörperWissenschaft, die die bidirektionale Kommunikation zwischen viszeralen Organen und Gehirnstrukturen über die Signalwege des Vagus hervorhebt. Die Theorie stützt sich auf die paradigmenbrechenden Forschungen mehrerer visionärer Wissenschaftler, die Konzepte einführten, die in der Polyvagal-Theorie neu formuliert wurden, darunter das innere Milieu (Claude Bernard), die Homöostase (Walter Cannon), die Evolutionstheorie (Charles Darwin), die Auflösung (John Hughlings Jackson), die Erregung (Robert Yerkes und John Dodson), Kampf/Flucht (Walter Cannon) und ein einheitliches Nervensystem, das Gehirn und Körperfunktionen integriert (Walter Hess). Durch Extraktion und Kombination anerkannter Prinzipien, die von diesen Grundlagenforschern entdeckt wurden, bietet die Polyvagal-Theorie ein neues Verständnis der neuronalen Regulierung des autonomen Nervensystems, das die bidirektionale Kommunikation zwischen Gehirn und viszeralen Organen betont.

Unter Berücksichtigung der historischen, wissenschaftlichen Literatur aktualisiert die Theorie das Konzept des autonomen Nervensystems in einem transdisziplinären Modell. Es extrahiert die Kernprinzipien, die in den unabhängig voneinander entstanden, unterschiedlichen Disziplinen dokumentiert wurden. Die Polyvagal-Theorie führt als Theorie an sich zu plausiblen Hypothesen, die in den verschiedenen Bereichen, wie Erziehung, kindlicher Entwicklung, geistige und körperliche Gesundheit, berufliches Arbeitsumfeld und gesellschaftlicher Institutionen breite Anwendung finden und ebenso Einblicke in die Wohlbefinden anderer sozialer Säugetiere bieten.

Bei den meisten Wirbeltieren sind die beiden primären Verteidigungssysteme Kampf oder Flucht und Immobilisierung. Das Kampf oder Fluchtverhalten ermöglicht es dem Organismus, bei Bedrohung zu fliehen oder sich zu verteidigen. Diese Verhaltensweisen erfordern den schnellen Zugang zu Ressourcen, die durch die Aktivierung des stoffwechsel-intensiven sympathischen Nervensystems mobilisiert werden. Die Immobilisierung ist ein älteres Verteidigungssystem, das praktisch alle Wirbeltiere nutzen. Im Gegensatz zur stoffwechselintensiven Mobilisierungsstrategie ist die Immobilisierung ein adaptiver Versuch, den Stoffwechselbedarf zu reduzieren (z. B. reduzierte Optionen für Nahrung und Sauerstoff) und leblos zu erscheinen (z. B. Vortäuschen des Todes). Gegenüber der raschen Aktivierung des sympathischen Nervensystems, die für das Kampf oder Fluchtverhalten erforderlich ist, benötigt das Abwehrverhalten der Immobilisierung eine massive Abschaltung der autonomen Funktion über einen vagalen Pfad innerhalb des parasympathischen Nervensystems. Vor der Entstehung der Polyvagal-Theorie wurde dieses letztere Abwehrsystem ignoriert oder heruntergespielt und man ging davon aus, dass eine Bedrohung ausschließlich zu einer mobilisierten KampfFluchtReaktion führt, die eine Erregung des Sympathikus erfordert. Eine Schwierigkeit das Konzept der vagalen Abwehrreaktion aufzustellen war zum Teil darauf zurückzuführen, dass der kardioinhibitorische Tonus des Vagus bei Säugetieren sehr gut dokumentiert ist und während einer Bedrohung nachweislich zurückgeht und so die Ausprägung der sympathischen Aktivierung optimiert wird. Es wurde daher angenommen, dass ein niedriger Vagustonus ein Anzeichen für eine Bedrohungsreaktion ist. Ohne das Konzept der beiden Signalwege des Vagus war eine neurophysiologische Erklärung der klinischen Bradykardie unvollständig. Die Polyvagal-Theorie hat die Erforschung der autonomen Grundlagen bei Reaktionen auf Bedrohung neu ausgerichtet. Vereinfacht ausgedrückt wird es dem sympathischen Nervensystem in einer Bedrohungssituation durch den Rückgang des ventralen Vagustonus ermöglicht eine effiziente Aktivierung auszuführen und das Herzzeitvolumen zu steigern, um die Mobilisierung zu unterstützen. Gleichzeitig wird dadurch die Anfälligkeit für eine massive dorsalvagal induzierte Synkope erhöht, die zu einer Immobilisierung führen kann. Diese Abfolge wird bei schwierigen menschlichen Entbindungen, bei denen einer lebensbedroh-lichen Bradykardie eine Abnahme der Herzfrequenzvariabilität und eine Tachykardie vorausgehen (Reed et al., 1999), beobachtet.

Durch evolutionäre Prozesse entwickelte sich beim phylogenetischen Übergang von asozialen Reptilien zu sozialen Säugetieren ein zweiter kardioinhibitorischer Signalweg des Vagus, der die Fähigkeit hatte, beide Formen der Verteidigung zu regulieren. Dieser zweite vagale Signalweg wurde bei Säugetieren und nicht bei Reptilien beobachtet. Darüber hinaus, im Gegensatz zu Reptilien und anderen Wirbeltieren, interagieren bei Säugetieren die kardioinhibitorischen Bahnen des Vagus mit anatomischen Strukturen im Hirnstamm, die die quergestreifte Muskulatur des Gesichts und des Kopfes regulieren, um dadurch ein integriertes soziales Interaktionssystem zu schaffen (siehe unten).

Durch das Studium der Literatur zur vergleichenden Neuroanatomie kann eine Einschätzung der phylogenetischen Übergänge in der neuronalen Regulation des autonomen Nervensystems bei Wirbeltieren vorgenommen werden. Die plausiblen Schlussfolgerungen aus dieser Literatur unterstützen die Identifizierung von drei Kreisläufen, die einem phylogenetischen Ablauf folgen. Der älteste neuronale Kreislauf geht aus dem dorsalen Nucleus Vagus hervor, gefolgt vom spinalen sympathischen System und zuletzt der am weitesten entwickelten Kreislauf, der aus dem ventralen Nucleus des Vagus hervorgeht. Während des Übergangs zum dritten Stadium, als sich ventrale Bahnen des Vagus entwickelten, wanderten die Ursprungszellen des Vagus vom dorsalen Kern des Vagus zum Nucleus ambiguus. Diese Veränderung wird durch die Myelinisierung der ventralen kardioinhibitorischen motorischen Fasern des Vagus und ihre Integration in den Hirnstamm unterstrichen, um eine Familie von motorischen Bahnen (d. h. spezielle viszerale efferente Bahnen) zu regulieren, die die quergestreifte Muskulatur des Gesichts und des Kopfes kontrollieren.

Obwohl die alten Schaltkreise im Laufe der Evolution umfunktioniert und möglicherweise verändert wurden, sind die Merkmale auf soziale Säugetiere, einschließlich des Menschen, übertragen worden. Zusätzliche Unterstützung für die phylogenetische Abfolge kommt aus der Entwicklungsliteratur, die Erkenntnisse zu Reifungsprozessen aus Untersuchungen von Embryonen, Föten und jungen Säugetieren postpartal, einschließlich des Menschen, gewinnen konnten (Porges & Furman, 2011).

Die Integration der myelinisierten kardialen Bahnen des Vagus mit der neuronalen Regulierung von Gesicht und Kopf führte zur Entstehung des sozialen Interaktionssystems bei Säugetieren. Wie in der Abbildung unten dargestellt, bestehen die Ausgänge des sozialen Bindungssystems aus motorischen Bahnen, die die quergestreifte Gesichts und Kopfmuskulatur (d. h. die somatomotorische Komponente) sowie die glatte und die kardiale Muskulatur des Herzens und der Bronchien (d. h. die viszeromotorische Komponente) steuern. Die somatomotorische Komponente umfasst spezielle viszerale efferente Bahnen, die die quergestreiften Muskeln des Gesichts und des Kopfes regulieren. An der viszeromotorischen Komponente sind die myelinisierten supra diaphragmatischen (oberhalb des Zwerchfells) Vagusbahnen beteiligt, die das Herz und die Bronchien regulieren. Funktionell gesehen entsteht das soziale Interaktionssystem durch eine Verbindung zwischen Gesicht und Herz, die das Herz mit den Muskeln von Gesicht und Kopf aufeinander abstimmt. Die ursprüngliche Funktion des Systems besteht in der Koordination von Saugen, Schlucken, Atmen und Vokalisierung. Ein atypisches Zusammenspiel dieses Systems in den ersten Lebensjahren ist ein Indikator für nachfolgende Schwierigkeiten im Sozialverhalten und bei der Emotionsregulation. Wenn es voll entwickelt ist, kommen zwei wichtige Verhaltensmerkmale dieses Systems zum Ausdruck. Erstens wird der Körperzustand auf effiziente Weise reguliert, um Wachstum und Erholung zu fördern (z. B. viszerale Homöostase). Funktionell wird dies durch einen verstärkten Einfluss der myelinisierten motorischen Bahnen des Vagus auf den kardialen Schrittmacher erreicht, um die Herzfrequenz zu verlangsamen, die Kampf oder Fluchtmechanismen des sympathischen Nervensystems zu hemmen, das Stressreaktionssystem der Hypothalamus-HypophysenNebennieren-Achse (HPAAchse) zu dämpfen (verantwortlich für die Cortisolausschüttung) und Entzündungen durch die Modulation von Immunreaktionen zu verringern (z. B. Zytokine; siehe Porges, 2007). Zweitens übermittelt die Funktion der phylogenetischen Verbindung zwischen Gesicht und Herz bei Säugetieren, den physiologischen Zustand durch den Gesichtsausdruck und die Prosodie (Intonation der Stimme), sowie die Regulation der Mittelohrmuskeln, um das artspezifische Hören innerhalb der üblichen Frequenz für die soziale Kommunikation zu optimieren (Kolacz, Lewis, & Porges, 2018; Porges, 2007, 2009; Porges & Lewis, 2010).

Die Entstehung des sozialen Interaktionssystems stellt den Mechanismus für die CoRegulation des physiologischen Zustands bereit, da Säugetiere ihren Artgenossen über Vokalisierung, Kopfgesten und Gesichtsausdrücke Hinweise auf Sicherheit und Gefahr vermitteln. Das soziale Interaktionssystem ermöglichte es Säugetieren, einige der Merkmale der Abwehrsysteme von Wirbeltieren zu übernehmen, um soziale Interaktionen wie Spiel und Intimität zu fördern. Diese Veränderungen im autonomen Nervensystem haben Voraussetzungen für neuronale Mechanismen in Säugetieren geschaffen, um biologisches Verhalten zu fördern, das für die Betreuung der Nachkommen, die Fortpflanzung und das kooperative Verhalten notwendig sind.

Dagegen erzielen negatives Verhalten und psychologische Effekte durch Bedrohungs-situationen eine Störung des sozialen Bindungssystems. Dadurch werden dessen Steuerung von Abwehrreaktionen, der Beitrag zur CoRegulation und zu kooperativen Verhaltensweisen, einschließlich Intimität und Spiel ebenso gestört.

Die “neueren” myelinisierten ventralen motorischen Bahnen des Vagus regulieren die supra diaphragmatischen Organe (z. B. Herz und Lunge). Sie sind im Hirnstamm mit Strukturen integriert, die die quergestreiften Muskeln des Gesichts und des Kopfes über spezielle viszerale efferente Bahnen regulieren, was zu einem funktionellen sozialen Interaktions-system führt. Dieser neuere vagale Kreislauf verlangsamt die Herzfrequenz und unterstützt den Zustand der Ruhe, der für soziale Interaktionen erforderlichen ist. Der ventrale Vaguskreislauf unterstützt in Verbindung mit anderen autonomen Kreisläufen das soziale Spiel (d. h. ventraler vagaler Kreislauf in Verbindung mit sympathischer Aktivierung) und sichere Intimität (d. h. ventraler vagaler Kreislauf in Verbindung mit dorsalem vagalen Kreislauf). Somit verfügt der Vagus von Säugetieren über Eigenschaften, die die Förderung des gesamten Reaktionsspektrums aller Komponenten des autonomen Nervensystems ermöglicht, und die das System funktionell davon abhalten, in einen Verteidigungszustand überzugehen.

Die folgende Tabelle zeigt eine plausible Zuordnung von autonomen Profilen zu verschiedenen Verhaltenskategorien. Die Tabelle unterstreicht die koordinierende Rolle des ventralen Kreislaufs des Vagus bei der Ausweitung positiver und sozialer Erfahrungen durch die Integration aller neuronalen Eigenschaften, die an der Regulierung der autonomen Funktion beteiligt sind.

Die Polyvagal-Theorie geht davon aus, dass der physiologische Zustand ein grundlegender Bestandteil von Emotionen oder Stimmungen ist und nicht nur ein Korrelat davon. Nach dieser Theorie fungiert der autonome Zustand als eine intervenierende Variable, die unsere Wahrnehmung und Bewertung von Umweltreizen beeinflusst. Je nach physiologischem Zustand werden dieselben Reize reflexartig als neutral, positiv oder bedrohlich bewertet (siehe Neurozeption unten). Funktionell gesehen verschiebt eine Zustandsänderung den Zugang zu verschiedenen Strukturen im Gehirn und unterstützt entweder die soziale Kommunikation oder das verteidigungsorientierte Verhalten von Kampf oder Flucht oder das komplette Abschalten (Shutdown). Die aktuelle Forschung über die Auswirkungen der Stimulation des Vagusnervs auf die kognitiven Funktionen und die Emotionsregulation unterstützt dieses Modell (Groves & Brown, 2005). Die Theorie betont eine bidirektionale Verbindung zwischen Gehirn und den Eingeweiden, was erklären würde, wie Gedanken die Physiologie verändern und der physiologische Zustand die Gedanken beeinflusst.
Wenn Menschen ihren Gesichtsausdruck, die Intonation ihrer Stimme, ihr Atemmuster und ihre Körperhaltung verändern, verändern sie auch ihre Physiologie durch Schaltkreise, die myelinisierten Bahnen des Vagus zum Herzen einschließen.

Die Theorie betont, dass der physiologische Zustand das Verhalten und die geistige Aktivität beeinflusst, einschließlich der kognitiven Funktion und der Lernfähigkeit sowie der Emotionalität und Sozialität. Außerdem wird betont, dass der physiologische Zustand potenziell die gesundheitlichen Ergebnisse und medizinischen Behandlungen beeinflussen kann. Das Modell unterstreicht, dass der autonome Zustand als “intervenierende” Variable fungiert, die die störenden Auswirkungen von Veränderungen auf homöostatische Prozesse entweder abpuffert oder verschlimmert. Im Allgemeinen kann der autonome Zustand so konzipiert sein, dass er entweder die homöostatischen Funktionen der Gesundheit, des Wachstums oder der Wiederherstellung unterstützt oder alternativ die homöostatischen Prozesse stört, um eine allgemeine Bedrohungsreaktion zu unterstützen. Funktional gesehen wird der physiologische Zustand als “neuronale Plattform” verstanden, von dieser hängen verhaltensbezogene, mentale, soziale und physiologische Prozesse ab. Daraus ergeben sich plausible und überprüfbare Hypothesen, dass Verschiebungen in der “neuronalen Plattform” den abhängigen Prozess optimieren oder dämpfen kann.

Es gibt eine umfangreiche Literatur, in der Experimente dokumentiert sind, in denen individuelle, entwicklungsbedingte und staatliche Unterschiede in der autonomen Funktion, die häufig durch die Herzfrequenzvariabilität als Index der vagalen Regulierung gemessen wird, mit kognitiven (Entscheidungsfindung), autonomen (Herzfrequenz) und verhaltensbezogenen Reaktionen (Reaktionszeit) in Zusammenhang stehen. In der Forschung, die die Auswirkungen negativer Kindheitserfahrungen auf das Verhalten von Erwachsenen untersucht, werden die Ergebnisse zuverlässig durch ein neu eingestelltes autonomes Nervensystem , das konzeptionell als in einem Zustand chronischer Bedrohung “eingesperrt” charakterisiert werden kann, beeinflusst. Diese Studien, die belegen, dass viele ReizReaktionsBeziehungen durch den autonomen Zustand beeinflusst werden, unterstützen die Theorie, indem sie Beweise für die Rolle des autonomen Zustands als intervenierende Variable liefern.

Dieser Grundsatz führt zu einer Neukonzipierung und Neudefinition von “Stress”. Anstelle der vorherrschenden Auffassung von Stress, die oft zu einer Zirkularität zwischen dem Stress auslösenden Ereignis und der Stressreaktion führt, bietet die Polyvagal-Theorie eine objektive funktionale Definition. Aus der Sicht der Polyvagal-Theorie ist Stress einfach eine chronische Störung der homöostatischen Funktion. Vorübergehende Herausforderungen an das autonome Nervensystem, die zu einer schnellen Erholung führen, sind kein Stress, ebenso wenig wie die Folgen der SympathikusNebennierenAktivierung, die für eine erhöhte Stoffwechselaktivität in Verbindung mit Bewegung erforderlich ist. Kurzfristig passt sich das autonome Nervensystem nahtlos an die Stoffwechselanforderungen an und erholt sich im Optimalfall schnell bis zu einem Zustand, der die homöostatischen Funktionen unterstützt. Anstelle einer Abhängigkeit von dem mehrdeutigen Konstrukt Stress schlägt die Polyvagal-Theorie vor, das autonome Profil aus einer adaptiven Perspektive zu interpretieren und zu fragen, ob sich das autonome Nervensystem in einem Zustand befindet, der Bedrohungs-reaktionen oder ruhige homöostatische Funktionen unterstützt. Bedrohungsreaktionen, insbesondere bei einem autonomen Nervensystem, das sich in einem Bedrohungszustand befindet, sind leicht daran zu erkennen, dass sie einen niedrigen ventralen kardioinhibitori-schen Tonus des Vagus und eine niedrige Schwelle für eine sympathische Reaktion haben und potenziell anfällig für eine dorsal vagale Abschaltung sind. Ein derartig neu eingestelltes autonomes Nervensystem ist gut gerüstet, um verteidigungsbereit zu sein und Hypersensibilität und Hypervigilanz zu unterstützen, während es gleichzeitig die neurale Regulierung der viszeralen Organe beeinträchtigt.

Die Differenzierung zwischen vorübergehender und chronischer Störung homöostatischer Prozesse führte zur Begriffsbildung der Vagusbremse (Porges et al., 1996). Seit den späten 1960er Jahren (z.B. Porges, 1972; Porges & Raskin, 1969; Porges & Walter, 1976) wurden Veränderungen der Herzfrequenzvariabilität als Indikatoren für anhaltende Aufmerksamkeit und geistige Anstrengung verwendet. Darüber hinaus dokumentiert eine Vielzahl an Studien in mehreren Laboren, dass Tätigkeiten mit hohem Stoffwechselbedarf (hohe Aufmerksamkeit, Antizipation oder körperliches Training) Anzeichen von Veränderungen an der Herzfrequenzvariabilität, einschließlich respiratorischer Sinusarrhythmie, unterdrücken (Hatfield et al., 1998).

Die Polyvagal-Theorie bezeichnete den ventralen Signalweg des Vagus als den Mechanismus, der der Vagusbremse zugrunde liegt. Nachfolgende Forschungen betonten die Rolle der Erholung der respiratorischen Sinusarrhythmie (Dollar et al., 2020) als wichtigen Index für soziales Verhalten und Regulation von Zuständen. Dies führt zu der Schlussfolgerung, dass der ventrale kardioinhibitorische Pfad des Vagus sowohl an der Selbstregulation als auch an der Co-Regulation beteiligt ist und seine Regulierung eine Basis des Konzepts der Resilienz begründet.

Durch die Einführung des Konzepts der Vagusbremse im Rahmen der Polyvagal-Theorie (Porges, 1996) konnten während psychischer und physischer Herausforderungen die allgemein beobachteten Veränderungen bei umfassenden Messungen der Herzfrequenzvariabilität und der spezifischeren “vagalen” Komponente der respiratorischen Sinusarrhythmie aus einer neurobiologischen Perspektive verstanden werden. Diese Perspektive umfasst Technologien zur Quantifizierung von spezifischen neuronalen Signalen, wie die respiratorische Sinusarrhythmie, die als genaue Indizierung des ventralen Vagustonus dient (Lewis et al., 2012).

Die Theorie betont, dass der autonome Zustand als Reaktion auf Herausforderungen eine Sequenz durchläuft, die durch eine Entwicklungsumkehrung oder Auflösung definiert ist. Auflösung ist ein Konstrukt, das von John Hughlings Jackson entwickelt wurde. Es betont die hierarchische Hemmung evolutionär älterer neuronaler Schaltkreise durch neuere Schaltkreise. Das menschliche Nervensystem hat sich, ähnlich wie das anderer Säugetiere, nicht nur entwickelt, um in sicheren Umgebungen zu überleben, sondern auch, um das Überleben in gefährlichen und lebensbedrohlichen Kontexten zu fördern. Um adaptive Flexibilität zu erreichen, hat das autonome Nervensystem der Säugetiere neben der myelinisierten Bahn des Vagus, die in das System sozialer Interaktion integriert ist, zwei primitivere neuronale Schaltkreise zur Regulierung von Verteidigungsstrategien (d. h. Kampfoder Flucht und Todstell-Verhalten) beibehalten. Es ist wichtig zu beachten, dass soziales Verhalten, soziale Kommunikation und viszerale Homöostase unvereinbar mit den neurophysiologischen Zuständen, die die Verteidigung unterstützen, sind.
Polyvagale Reaktionsstrategien auf Herausforderungen sind phylogenetisch geordnet, wobei die neuesten Komponenten des autonomen Nervensystems zuerst reagieren und in Kraft treten. Dieses Modell der autonomen Reaktivität stimmt mit John Hughlings Jacksons Konstrukt der Auflösung überein, in dem er vortrug, dass höher entwickelte Nervensysteme die niedrigeren hemmen (oder kontrollieren), und daher, wenn die höheren plötzlich funktionslos werden, die niedrigeren an Aktivität zunehmen. In dieser Hierarchie der Anpassungsreaktionen wird der neueste Kreislauf für soziale Interaktion zuerst genutzt. Wenn dieser Kreislauf keine Sicherheit bietet, werden in der Folge nacheinander die älteren Kreisläufe aktiviert.

Die Polyvagal-Theorie geht davon aus, dass die neuronale Risikobewertung keine bewusste Wahrnehmung erfordert und über neuronale Schaltkreise funktioniert, die wir mit unseren phylogenetischen Vorfahren unter den Wirbeltieren teilen. Daher wurde der Begriff Neurorezeption eingeführt, um einen neuronalen Prozess hervorzuheben, der sich von der reinen Wahrnehmung unterscheidet und in der Lage ist, umweltbezogene und viszerale Merkmale zu erkennen, die sicher, gefährlich oder lebensbedrohlich sein können (Porges, 2003, 2004). Neurorezeption ist ein reflexartiger Mechanismus, der in der Lage ist, den physiologischen Zustand augenblicklich zu verändern.

Neurozeption umfasst funktionell sowohl Topdown als auch BottomupMechanismen. Beim Menschen nehmen wir an, dass der Prozess über TopDownWege eingeleitet wird, an denen kortikale Bereiche im oder in der Nähe des temporalen Kortex beteiligt sind, die Hinweise auf Bedrohung und Sicherheit reflexartig interpretieren. Diese Bereiche des Kortex reagieren auf die Intentionalität biologischer Bewegungen wie Stimmen, Gesichter, Gesten und Hand-bewegungen. Innerhalb der Neurozeption besteht die Fähigkeit des Nervensystems, auf die Absichten dieser Bewegungen zu reagieren. Die Neurorezeption dekodiert und interpretiert funktionell die vermutete Zielsetzung der Bewegungen und Geräusche, die von leblosen und lebendigen Objekten ausgeht.

Somit kann die Neurozeption von vertrauten Personen und Personen mit entsprechender prosodischer Stimme und warmen, ausdrucksvollen Gesichtern häufig zu einer positiven sozialen Interaktion werden, die ein Gefühl der Sicherheit fördert. Der autonome Zustand reagiert auf die Top-down-Erkennung von Gefahr oder Sicherheit. Die autonome Reaktion sendet sensorische Informationen über körperliche Empfindungen an das Gehirn, dort werden sie interpretiert und bewusst wahrgenommen. Der BottomupTeil der Neurozeption entspricht funktionell der Interozeption. Wir sind uns also oft nicht bewusst, welche Reize die verschiedenen Reaktionen der Neurorezeption auslösen. Aber generell sind wir uns dieser Reaktionen unseres Körpers (d. h. der viszeralen Gefühle) bewusst, die zudem Bestandteil anderer autonomer Zeichen sind, die adaptive Verhaltensweisen unterstützen (z. B. soziale Interaktion, Kampf/Flucht, Abschalten).

Praktisch alle lebenden Organismen, unabhängig von der Entwicklung ihres Nervensystems, verfügen über eine Form der Neurozeption. Man könnte sogar behaupten, dass Einzeller und sogar Pflanzen ein ursprüngliches Nervensystem haben, das auf Bedrohungen reagiert. Als Säugetiere sind wir mit Reaktionen auf Schmerz (d. h. Nozizeption), einer Art von Neurozeption, vertraut. Wir reagieren auf Schmerz, bevor wir in der Lage sind, die Quelle des Reizes zu identifizieren oder die Verletzung überhaupt wahrzunehmen. Die Erkennung von Bedrohungen scheint allen Wirbeltierarten gemeinsam zu sein. Säugetiere verfügen jedoch über eine erweiterte Kapazität der Neurozeption, die es ihnen ermöglicht nicht nur sofort auf eine Bedrohung reagieren, sondern auch ebenso schnell auf Sicherheitshinweise. Diese letztere Eigenschaft ermöglicht es Säugetieren, ihre Verteidigungsstrategien so weit zu regulieren, um die Sozialität zu fördern. Dadurch wird psychische und physische Nähe ermöglicht, ohne das Risiko verletzt zu werden einzugehen. Es ist dieser beruhigende Mechanismus, der die zentrale Regulierung der autonomen Funktionen adaptiv ausrichtet. Somit wird die Aktivierung des Sympathikus gedämpft und das sauerstoffabhängige zentrale Nervensystem, insbesondere der Kortex, vor den metabolisch konservativen Reaktionen des dorsalen Vaguskomplexes geschützt (z. B. Ohnmacht, Vortäuschen des Todes).

Ein wesentliches Merkmal der Therapien, die auf dem Polyvagalen System basieren, ist das Nutzen der Energie unserer Neurozeption, um einen autonomen Zustand so weit zu regulieren, damit er keine Verteidigungsstrategien nutzen wird. Das Safe and Sound Protocol, die von Porges entwickelte akustische Intervention, verwendet beispielsweise einen Computeralgorithmus zur Verstärkung prosodischer Merkmale menschlicher Vokalisierung. Es wirkt wie ein akustischer Stimulator des Vagusnervs. Das Safe and Sound Protocol wird häufig in Verbindung mit anderen therapeutischen Strategien eingesetzt, um durch die Beruhigung des autonomen Nervensystems den Zugang zur Therapie zu verbessern.

Die Polyvagal-Theorie konzentriert sich eher auf Unterschiede als auf Gemeinsamkeiten zwischen den Wirbeltierarten und insbesondere auf die neuroanatomischen und funktionellen Veränderungen, die beim Übergang von asozialen Reptilien zu sozialen Säugetieren beobachtet wurden. So gibt es beispielsweise neuroanatomische und funktionelle Unterschiede zwischen der respiratorischen Sinusarrhythmie der Säugetiere und den Interaktionen zwischen Herzfrequenz und Atmung bei anderen Wirbeltieren. Aber nur Säugetiere haben einen gut definierten gemeinsamen zentralen Atemoszillator, der einen Atemrhythmus vom Hirnstamm sowohl an das Herz als auch an die Bronchien sendet. Diese Informationen fließen durch die Neuronen des Vagus, die ihren Ursprung im Nucleus Ambiguus haben. In der Tat kann der Oszillator als eine entstehende Eigenschaft der Interaktionen zwischen den vom Nucleus ambiguus regulierten Strukturen, einschließlich des Kehlkopfs und des Rachens, betrachtet werden (Richter & Spyer, 1990). Dies steht natürlich nicht im Einklang mit den Merkmalen eines primitiven Nucleus ambiguus oder des dorsalen Vaguskerns, wie sie bei Wirbeltieren vor den Säugetieren zu finden sind. Die Beobachtung eines gemeinsamen zentralen Oszillators ist funktionell einzigartig für Säugetiere und bildet die neurophysiologische Grundlage für die Quantifizierung der Sinusarrhythmie der Atemwege, die als Zugang für eine empfindliche und genaue Messung des ventralen Tonus des Vagus dient.

Die Theorie basiert seine Erkenntnisse auf der Evolution, um eine phylogenetische Sequenz der autonomen Regulation zu extrahieren. Diese Sequenz identifiziert Stadien während der Evolution der Wirbeltiere, in denen ein spinales sympathisches Nervensystem und die beiden Bahnen des Vagus entstanden sind und durch Reifung bei Säugetieren funktionsfähig wurden. Es wäre schwierig zu argumentieren, dass es diese Abfolge nicht gibt, obwohl es möglich wäre, bei den meisten Wirbeltieren, unabhängig von ihrer Klassifizierung oder Gruppierung, Ähnlichkeiten in der Vorgeschichte festzustellen. Die Frage ist nicht, ob es Ähnlichkeiten bei den Vorfahren der Wirbeltiere gibt, sondern vielmehr, wie diese Schaltkreise angepasst wurden, um ein einzigartiges autonomes Nervensystem der Säugetiere zu schaffen, das eng mit dem coregulatorischen Sozialverhalten verwoben ist.

Die Evolution hat Eigenschaften des autonomen Nervensystems in ein integriertes System für soziale Interaktion umgewandelt. Dieses umfasst ein Kommunikationszentrum im Hirnstamm (d. h. den ventralen Vaguskomplex), welches über spezielle viszerale efferente Bahnen die quergestreiften Muskeln des Gesichts und des Kopfes reguliert und diese Prozesse mit der vagalen Regulierung des Herzens und der Bronchien koordiniert. Bei Säugetieren ermöglicht der ventrale Vaguskomplex die Koordination eines SaugSchluckAtemVokalisationssystems mit der vagalen Regulation des Herzens. In dem Maße, wie die Neuroanatomie dieses Kreislaufs für die Nahrungsaufnahme heranreift, wird der Kreislauf zu einem funktionellen System für soziale Interaktion (siehe oben), das es ermöglicht, den physiologischen Zustand über Gesichtsausdruck und Vokalisierung an Artgenossen weiterzugeben. Bei Säugetieren haben sich diese Strukturen und ihre neuronale Regulierung im Laufe der Evolution so verändert, dass sie die Funktionen unterstützen, die für das Überleben von Säugetieren einzigartig vorhanden sind, wie etwa das Stillen und die soziale Kommunikation. Dieser Übergang in der Neuroanatomie und Neurounktion liefert die Grundlage für das Verständnis, dass beim Menschen, ähnlich wie bei anderen Säugetieren, Verbundenheit und vertrauensvolle Beziehungen direkter Ausdruck einer biologischen Notwendigkeit und so in unserer biologischen Funktion integriert sind.

Die Polyvagal-Theorie hängt von den Prozessen ab, die Evolutionstheoretiker als ExAdaptation und kooptierend beschreiben. Bei diesen Prozessen handelt es sich um Modifikationen, die die Funktion einer Struktur im Laufe der Evolution verändern. So kann sich eine Struktur beispielsweise entwickeln, weil sie eine bestimmte Funktion erfüllte, später aber eine andere übernehmen. ExAdaption und Kooptierung sind gängige Strategien, um rudimentäre Strukturen zu wandeln; sowohl in der Anatomie als auch in Verhaltensmustern. Die Polyvagal-Theorie bezieht hinsichtlich des evolutionären Drucks, der zur Selektion bestimmter Veränderungen führt, einen agnostischen Standpunkt. Dagegen ist die Theorie eher “phylogenetisch” beschreibend und konzentriert sich mehr auf das funktionelle Ergebnis der Neuausrichtung. Genauer gesagt interessiert sich die Theorie dafür, wie die Strukturen, die vom ventralen Vaguskomplex reguliert werden, neu ausgerichtet wurden, um die Regulierung eines integrierten Systems für soziale Interaktion zu ermöglichen, das als primärer Zugang für soziale Interaktion, Kommunikation, Nahrungsaufnahme und Ruhepausen dient. Aktuelle neuroanatomische Erkenntnisse dokumentieren die Optimierung des ventralen Vaguskomplexes bei Säugetieren. Obwohl der ventrale Vagus (d. h. mit Ursprung im Nucleus ambiguus) seinen Ursprung bei den Reptilien haben könnte (Taylor et al., 2014), scheint es, dass dieser Signalweg nur bei Säugetieren zum potenter Mittler des autonomen Zustands umfunktioniert wurde, um per Neurozeption soziale Signale zu übertragen und auf diese zu reagieren.

Die Kritik an der Polyvagal-Theorie lässt außer Acht, dass die Theorie den Schwerpunkt auf die einzigartigen strukturellen und funktionellen Veränderungen bei der Regulierung des autonomen Nervensystems legt, die während des Übergangs von asozialen Reptilien zu sozialen Säugetieren auftraten. Die neuroanatomische Kritik an der Polyvagal-Theorie stützt sich im Wesentlichen auf Punkte, die in der Theorie nicht enthalten sind. Von der ersten Erklärung der Theorie an lag der Schwerpunkt auf den einzigartigen Eigenschaften der neuronalen Regulierung des autonomen Nervensystems von Säugetieren. Dieser Schwerpunkt wird im Titel der ersten Publikation hervorgehoben Orientierung in einer defensiven Welt: Modifikation der Säugetiere durch unser evolutionäres Erbe. Eine polyvagale Theorie. Funktionell gesehen lieferte die Theorie ein Verständnis für die einzigartige Fähigkeit von Säugetieren, soziales Verhalten über den ventralen Vagus und das soziale Interaktions-system zu nutzen, um die autonomen Schaltkreise zu beruhigen, die die Verteidigung unterstützen (z. B. die Rolle des sympathischen Nervensystems beim defensiven KampfFlucht-Verhalten und die Rolle des dorsalen Vagus bei der defensiven Immobilisierung). Die folgende Tabelle enthält eine kurze Zusammenfassung der Gegensätze zwischen den Aussagen der Theorie und den Annahmen der Kritiker.