In Richtung Hirnschrittmacher für Parkinson-Patienten

25. Mai 2003, 13:00
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Fällt bei gleicher Tätigkeit der äußere Taktgeber weg, ändert sich viel im Hirn

Jülich - Die Musik ist vorbei, aber gedankenverloren klopft mancher den Rhythmus noch weiter. Was dabei im Kopf vorgeht, haben nun Hirnforscher des Forschungszentrums Jülich festgestellt: Obwohl die Tätigkeit die Gleiche bleibt, etwa das Trommeln der Finger auf der Tischplatte, ändert sich im Gehirn viel. Die beteiligten Hirnregionen verstärken sozusagen ihre Zusammenarbeit, wenn der äußere Taktgeber wegfällt, wie Forscher unter der Leitung von Peter Tass feststellten. Die Ergebnisse will man zur Entwicklung neuer Therapien für neurologische Erkrankungen nutzen. Ziel ist ein verbesserter Hirnschrittmacher für Parkinson-Patienten, berichten die Forscher in den "Physical Review Letters" (Bd. 90, Art.Nr. 88101, 2003).

Bei den Experimenten ertönte zunächst ein rhythmischer Piepston. Die Versuchsteilnehmer mussten mit dem Zeigefinger diesen Rhythmus mitklopfen. Nach dem Aussetzen des Tons sollten die Probanden im gleichen Takt weiterklopfen. Mit Hilfe eines neu entwickelten Messverfahrens und leistungsstarker Supercomputer untersuchten die Wissenschaftler was passiert, wenn das Gehirn von der bloßen Nachahmung zum eigenständig erzeugten Rhythmus übergeht. Laut Tass kam es beim Wechsel von äußerem Takt auf inneren Rhythmus zu dramatischen Veränderungen. "Die beteiligten Hirnareale begannen plötzlich, in einem aufeinander abgestimmten Rhythmus zu arbeiten." Im Wesentlichen arbeiteten in beiden Versuchsphasen aber die gleichen Regionen des Gehirns. Dazu zählen Bereiche der Hirnrinde, die für die Koordination von Bewegungen wichtig sind (sensomotorischer Kortex und prämotorischer Kortex) und ein Bereich, in dem die "innere Stimme", etwa das lautlose Sprechen, zu Hause ist (sekundärer auditorischer Kortex). Auch das Kleinhirn, unter anderem für das Abschätzen von Zeitspannen zuständig, war beteiligt.

Mit diesen Erkenntnissen möchte Tass nun die Funktion so genannter Hirnschrittmacher für Parkinson-Kranke verbessern. Es handelt sich dabei um Elektroden im Hirn, mit denen sich die krankhaft überaktiven Hirnregionen und damit die typischen Bewegungsstörungen von Parkinson-Patienten ausschalten lassen. Das neue Messverfahren könnte helfen, Schrittmacher zu entwickeln, die nur bei Bedarf in die Arbeit des Gehirns eingreifen und auf milde Weise krankhafte Rhythmen desynchronisieren. (pte)

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    bild: fz jülich
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