Unser Gehirn hat ein eigenes Netzwerk für den Gebrauch von Werkzeugen

3. Oktober 2014, 18:25
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Magnetresonanztomografie zeigte, welche Areale aktiv werden, wenn man zu Hammer, Schlüssel oder Feuerzeug greift

München - Welche Gehirnareale aktiv werden, wenn wir Werkzeug benutzen, haben deutsche Forscher mittels Magnetresonanztomografie und einem Experiment untersucht. Dabei stellten sie fest, dass es im Gehirn ein spezifisches Netzwerk für den Gebrauch von Werkzeugen gibt, wie die Technische Universität München berichtet. Die Studie ist im "Journal of Neuroscience" erschienen.

Laut dem Bewegungswissenschafter Joachim Hermsdörfer beschränken sich Studien zu diesem Thema oft darauf, dass Probanden eine Handlung betrachten, sie pantomimisch ausführen oder sie sich einfach nur bildlich vorstellen. Die neue Studie sollte hingegen die neuronalen Grundlagen des Werkzeuggebrauchs unter möglichst realitätsnahen Bedingungen analysieren.

Das Experiment

Im Versuch erhielten die Probanden zehn Alltagsgegenstände, darunter Hammer, Flaschenöffner, Schlüssel, Feuerzeug und Schere sowie beliebige Objekte. Sie bekamen die Aufgabe, die Gegenstände entweder zu benutzen oder sie nur anzuheben und wieder abzulegen, jeweils mit der linken und rechten Hand.

Via funktionelle Magnetresonanztomografie betrachteten die Wissenschafter die Gehirnvorgänge, die die Phasen der Handlungsplanung und der tatsächlichen Ausführung widerspiegelten, getrennt voneinander. Damit konnten sie die Hirnnetzwerke bestimmen, die bei der Planung und Ausführung des Werkzeuggebrauchs aktiv sind.

Erkenntnisse

Eine wichtige Erkenntnis war, dass die linke Gehirnhälfte aktiviert wurde, wenn die Probanden den Werkzeuggebrauch planten - und das unabhängig davon, ob es sich um Links- oder Rechtshänder handelte. Daneben konnten die Forscher ein weit verzweigtes Netzwerk erkennen, das neben der Planung der Handlung auch die Ausführung des Werkzeuggebrauchs steuert.

Dieses Netzwerk besteht aus Hirnregionen des Scheitel- und Frontallappens sowie Regionen im hinteren Schläfenlappen und einem weiteren Areal im seitlichen Occipitallappen des Gehirns. Es zeigt sich ein neuronales Aktivierungsmuster, das alle Elemente einer komplexen Handlung abdeckt: Dazu gehören das Erkennen der Objekte als Werkzeuge, das Verstehen, wie sie gebraucht werden und die motorische Aktion, um das Werkzeug tatsächlich zu benutzen.

Die gewonnenen Erkenntnisse könnten letztlich auch dazu beitragen, Menschen zu helfen, bei denen die Funktionalität dieses Netzwerks gestört ist: Nämlich wenn sie - etwa nach einem Schaganfall - unter Apraxie leiden und Schwierigkeiten mit alltäglichen motorischen Handlungen haben. (red, derStandard.at, 3. 10. 2014)

  • Im Versuch konnten Wissenschafter mitverflgen, was im Gehirn der Probanden passiert, wenn sie z. B. einen Schlüssel ins Schloss stecken.
    foto: m.-l. brandi / tum

    Im Versuch konnten Wissenschafter mitverflgen, was im Gehirn der Probanden passiert, wenn sie z. B. einen Schlüssel ins Schloss stecken.

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