Informationsdienst Wissenschaft - idw - - Pressemitteilung
Forschungszentrum Juelich in der Helmholtz-Gemeinschaft, 19.07.2003

Entscheidungen im Gehirn werden sichtbar - Wie Gehirnhaelften miteinander kommunizieren

Juelich, 18. Juli 2003. Wo im Gehirn wird kontrolliert, ob die linke oder rechte Hirnhaelfte eine Arbeit erledigen soll? Wo wird festgelegt, welche Hirnregionen eine Aufgabe loesen? Zum ersten Mal konnte der Hirnforscher Prof. Dr. med. Gereon Fink vom Forschungszentrum Juelich und der Neurologischen Klinik des Universitaetsklinikums Aachen jetzt diesen Entscheidungsprozess beobachten. In einem Beitrag fuer das Wissenschaftsmagazin "Science" (Bd. 301, S. 384, 2003) berichtet Fink gemeinsam mit Kollegen des Forschungszentrums Juelich sowie der Universitaeten Duesseldorf, London und Oxford: Eine Struktur im Stirnhirn weist den Hirnhaelften die Arbeit zu. Ihre Forschungsergebnisse, so hoffen die Wissenschaftler, werden Patienten helfen, bei denen beispielsweise durch einen Schlaganfall eine Hirnhaelfte geschaedigt ist.


Nicht der Augenschein zaehlt, sondern der Auftrag: Was in unserem Gehirn geschieht, wenn wir einen Reiz verarbeiten, haengt vor allem davon ab, was wir mit dieser Information anfangen sollen. So kann der Anblick desselben Wortes mal die rechte, mal die linke Hirnhaelfte aktivieren, je nachdem, ob es eine sprachliche Aufgabe zu bewaeltigen gilt oder ein
Problem der raeumlichen Wahrnehmung.  Das menschliche Gehirn, das aeusserlich aus zwei fast spiegelgleichen Haelften besteht, ist asymmetrisch organisiert. Das Sprachvermoegen ist gemeinhin links zuhause, raeumliche Faehigkeiten dagegen rechts. Wie aber wird die
Arbeit im Hirn eingeteilt? Finks Arbeitsgruppe fand jetzt heraus, wie beide Hirnhaelften den Umgang miteinander regeln. 

Die Hirnforscher baten Versuchspersonen, kurze Hauptwoerter zu betrachten, in denen ein Buchstabe rot gefaerbt war. Nun erhielten die Teilnehmer unterschiedliche Auftraege: Mal sollten sie angeben, ob das jeweils gezeigte Wort den Buchstaben A enthielt - eine sprachliche Aufgabe also. Ein andermal wurden die Teilnehmer gefragt, ob der rote
Buchstabe rechts oder links der Wortmitte stand - hier war die raeumliche Wahrnehmung gefordert. Waehrenddessen beobachteten die Wissenschaftler, welche Bereiche des Gehirns jeweils besonders aktiv waren. Dafuer nutzten sie die funktionelle Magnetresonanz-Tomographie (fMRT). Dieses Verfahren misst, wie gut das Hirngewebe mit Sauerstoff
versorgt wird, und macht damit diejenigen Bereiche des Hirns sichtbar, die gerade intensiv arbeiten.

Wurde nach dem Buchstaben A gefragt, waren ausschliesslich Areale in der linken Hirnhaelfte mit der Loesung dieser Aufgabe beschaeftigt, darunter auch die so genannte Broca-Region. Ihre Rolle bei der Sprachverarbeitung ist seit langem bekannt. Galt es dagegen, die Position des roten Buchstabens richtig einzuordnen, loeste das selbe Wort nur in der rechten Hirnhaelfte, speziell im Scheitellappen, Aktivitaeten aus.

Die Hirnforscher begnuegten sich nicht damit, diese Arbeitsteilung zu beobachten. Sie wollten vor allem wissen, wie das Gehirn die Arbeit der linken oder der rechten Hirnhaelfte zuweist. Fuer diese Managementaufgabe wird eine Kontrollzentrale im Gehirn benoetigt, die die Forscher ebenfalls mit Hilfe der funktionellen Magnetresonanz-Tomographie aufspuerten. Sie zeigte: Ein Bereich des Stirnhirns, vorderer cingulaerer Cortex (anterior cingular cortex, ACC)
genannt, entscheidet darueber, ob die linke oder die rechte Hirnhaelfte aktiv wird. Dr. Klaas Stephan vom Institut fuer Medizin des Forschungszentrums Juelich fuehrt aus: "Der linke Teil des ACC arbeitete immer intensiver mit der Sprach-Region der linken Hirnhaelfte zusammen,
waehrend die Entscheidung zugunsten der Buchstabenerkennung fiel. Im anderen Fall nahm der Einfluss des rechten ACC auf den Scheitellappen der rechten Hirnhaelfte zu."

Damit konnten die Forscher zu ersten Mal direkt verfolgen, wie die verschiedenen Regionen des Gehirns miteinander kommunizierten, waehrend sie ein Problem beurteilten und die "zustaendigen Sachbearbeiter" ermitteln. "Wir sehen auf diese Weise, wie sich die verschiedenen beteiligten Hirnregionen miteinander unterhalten, und wie sich das
'Gespraech' veraendert, wenn die  Aufgabe wechselt", erlaeutert Gereon Fink.

Solche Erkenntnisse helfen auch zu verstehen, was im Gehirn von Menschen vorgeht, bei denen, etwa als Folge eines Schlaganfalls, diese Kontrollmechanismen gestoert sind. So koennen Schaeden im rechten Scheitellappen dazu fuehren, dass Patienten eine Haelfte der Welt ignorieren. Sie sehen sie zwar, beachten sie aber nicht - Wissenschaftler sprechen vom "Neglect". Manche Patienten mit Schlaganfaellen in der linken Hirnhaelfte koennen dagegen Sprache nicht mehr richtig verstehen - ein Krankheitsbild, das als "Aphasie" bezeichnet wird. In beiden Faellen ist die Verstaendigung zwischen verschiedenen Hirnregionen beeintraechtigt. Die Juelicher Forscher koennen nun diese Probleme im Management des Gehirns genauer
nachvollziehen - eine Voraussetzung dafuer, kuenftig bessere Therapien zu entwickeln. 


Pressekontakt:

Mechthild Hexamer, Leiterin Oeffentlichkeitsarbeit, Pressesprecherin
Forschungszentrum Juelich, 52425 Juelich, www.fz-juelich.de


Tel. 02461 61-4661, Fax 02461 61-4666, m.hexamer@fz-juelich.de



Peter Schaefer, Stellvertretender Leiter Oeffentlichkeitsarbeit
Forschungszentrum Juelich, 52425 Juelich, www.fz-juelich.de


Tel. 02461 61-8028, Fax 02461 61-4666, p.schaefer@fz-juelich.de










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