Schon wenige Nervenfasern genügen für einen Informationsaustausch zwischen den beiden menschlichen Hirnhälften. Das zeigt eine neue internationale Studie der University of California, Santa Barbara, USA, und der Klinik für Neurologie der Uniklinik Köln, an der sich die Universitätsklinik für Epileptologie am Krankenhaus Mara eng beteiligt hat. Die Ergebnisse unterstreichen die erstaunliche Fähigkeit des menschlichen Gehirns zur Reorganisation – selbst wenn die wichtigste Verbindung zwischen den beiden Gehirnhälften – Hemisphären genannt – teilweise durchtrennt ist. Die Forschungsergebnisse wurden jetzt in der renommierten Fachzeitschrift Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) veröffentlicht.
Bethel - Forschung zu menschlichem Gehirn: Schon wenige Nervenfasern ermöglichen Austausch zwischen Hirnhälften
Bislang galt: Eine Schädigung des Corpus callosum, dem größten Faserbündel des Gehirns und die wichtigste Verbindung der beiden Hirnhälften – führt zu Störungen in Sprache, Motorik oder Wahrnehmung. Doch die neue Studie zeigt: Schon der Erhalt von etwa einem Zentimeter der Nervenfasern des Corpus callosum genügt, um den Informationsaustausch zwischen beiden Gehirnhälften weitgehend aufrechtzuerhalten – und neurologische Symptome zu verhindern.
Mithilfe funktioneller Magnetresonanztomographie (fMRT) untersuchte das Forschungsteam mit sogenannten „Split-Brain“-Patientinnen und -Patienten, wie sich eine teilweise oder vollständige Durchtrennung des Corpus callosum auf die neuronale Synchronisation auswirkt. Während eine komplette Durchtrennung den Austausch zwischen den Hemisphären weitgehend unterband, blieb bei Patientinnen und Patienten mit kleinen Restverbindungen die Kommunikation fast normal.
Diese Ergebnisse stellen die bisherigen Annahmen über Struktur-Funktions-Beziehungen des menschlichen Gehirns infrage. „Unsere Ergebnisse unterstreichen die immense Anpassungsfähigkeit der funktionellen Architektur des menschlichen Gehirns“, erklärt Prof. Volz, Leiter der Studie an der Uniklinik Köln. „Selbst wenige Fasern zwischen den Hirnhälften reichen offenbar aus, um eine komplexe Netzwerkarchitektur zu erhalten.“
Die Erkenntnisse liefern wichtige Impulse für die Rehabilitationsforschung nach Hirnverletzungen. Mit gezielten Therapieansätzen soll die Anpassungsfähigkeit des Gehirns genutzt werden, um geschädigte Netzwerke erfolgreich zu reorganisieren.
Die Studie entstand in enger Zusammenarbeit zwischen der Uniklinik Köln und der Medizinischen Fakultät der Universität zu Köln, dem Epilepsiezentrum Bethel, Universitätsklinikum OWL, Universität Bielefeld, der University of California, Santa Barbara, und der Indiana University Bloomington. Das Kölner Team wurde von der Deutschen Forschungsgemeinschaft im Rahmen des Sonderforschungsbereichs 1451 „Schlüsselmechanismen normaler und krankheitsbedingt gestörter motorischer Kontrolle“ gefördert.
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