idw – Informationsdienst Wissenschaft

Nachrichten, Termine, Experten

Grafik: idw-Logo
Grafik: idw-Logo

idw - Informationsdienst
Wissenschaft

Medienpartner:
Wissenschaftsjahr


Teilen: 
07.05.2012 08:12

Kopplungsmuster im Gehirn hängen vom Rhythmus der Nervenzellen ab

Michael Seifert Hochschulkommunikation
Eberhard Karls Universität Tübingen

    Jörg Hipp und Markus Siegel, Wissenschaftler am Centrum für Integrative Neurowissenschaften der Universität Tübingen, haben in Zusammenarbeit mit Kollegen aus Hamburg und den USA eine neuartige Methode entwickelt, die neue Möglichkeiten im Bereich der bildgebenden Darstellung menschlicher Gehirnaktivitäten eröffnet.

    Unser Gehirn besteht aus einer sehr großen Menge an Nervenzellen, die auf komplizierte Weise miteinander verschaltet sind. Trotz dieser komplexen Struktur können Neurowissenschaftler bestimmte Funktionen, wie z.B. die Verarbeitung visueller Reize oder die Steuerung von Bewegungen, bestimmten Hirnbereichen zuordnen. Für die normale Funktion unseres Gehirns ist der Austausch von Informationen zwischen solchen spezialisierten Hirnbereichen von grundlegender Bedeutung.

    Jörg Hipp und Markus Siegel, Wissenschaftler am Centrum für Integrative Neurowissenschaften (CIN) der Universität Tübingen, stellen in der aktuellen Ausgabe der renommierten Fachzeitschrift Nature Neuroscience eine neue Analysemethode vor, um solche Kopplungen basierend auf der Messung von magnetischen (Magnetencephalographie, MEG) oder elektrischen Feldern (Elektroencephalographie, EEG) am Menschen zu untersuchen. Mit Hilfe dieser Methode haben die Wissenschaftler den Grundzustand der Kopplungen des menschlichen Gehirns erforscht. Die Aufgabe der Probanden bestand lediglich darin, für mehrere Minuten einen Punkt zu betrachten.

    Die Wissenschaftler machten sich zunutze, dass das MEG die Aktivität von Nervenzellen mit einer sehr hohen zeitlichen Auflösung widerspiegelt und so verschiedene überlagerte Hirnrhythmen erfasst. Diese verschiedenen Hirnrhythmen wurden getrennt und ihre Kopplung einzeln untersucht. Ein solches Vorgehen ist mit anderen gängigen bildgebenden Verfahren, die Nervenzellaktivität indirekt über den Energieverbrauch erfassen, nicht möglich. Es stellte sich heraus, dass die Kopplungsmuster spezifisch für bestimmte Hirnrhythmen sind. So findet man z.B., dass Rhythmen um 5Hz in vielen Hirnregionen mit einer bestimmten Hirnregion koppeln, die für Gedächtnisprozesse von zentraler Bedeutung ist.

    Bisher bestand das Problem darin, dass die in der Studie untersuchten Kopplungen zwischen verschiedenen Hirnbereichen von Störsignalen überlagert und nicht von diesen unterschieden werden konnten. Die bereits zum Patent angemeldete Methode löst nun dieses Problem, so der Erfinder Dr. Hipp. Nun wollen die Forscher der Frage nachgehen, wie sich diese Kopplungsmuster bei bestimmten Aufgaben und neuropsychiatrischen Erkrankungen verändern. So könnte die Arbeit Wegbereiter für die weitere Erforschung von Krankheiten wie z.B. Alzheimer, Schizophrenie und Multiple Sklerose sein.

    Originalpublikation in „Nature Neuroscience“:
    Joerg F Hipp, David J Hawellek, Maurizio Corbetta, Markus Siegel und Andreas K Engel: „Large-scale cortical correlation structure of spontaneous oscillatory activity“

    Kontakt:
    Dr. Jörg Hipp
    Universität Tübingen
    Werner Reichardt Centrum für Integrative Neurowissenschaften (CIN)
    Otfried-Müller-Str. 25
    72076 Tübingen
    Tel.: +49 7071 29-81199
    joerg.hipp[at]cin.uni-tuebingen.de
    www.cin.uni-tuebingen.de/research/siegel.php

    Dr. Petra Heymann
    Wissenschaftliche Koordinatorin
    Werner Reichardt Centrum für Integrative Neurowissenschaften (CIN)
    Otfried-Müller-Straße 25
    72076 Tübingen
    Tel.: +49 7071 29-89184
    petra.heymann [at] cin.uni-tuebingen.de
    www.cin.uni-tuebingen.de


    Merkmale dieser Pressemitteilung:
    Journalisten
    Biologie, Medizin
    überregional
    Forschungsergebnisse
    Deutsch


    Hilfe

    Die Suche / Erweiterte Suche im idw-Archiv
    Verknüpfungen

    Sie können Suchbegriffe mit und, oder und / oder nicht verknüpfen, z. B. Philo nicht logie.

    Klammern

    Verknüpfungen können Sie mit Klammern voneinander trennen, z. B. (Philo nicht logie) oder (Psycho und logie).

    Wortgruppen

    Zusammenhängende Worte werden als Wortgruppe gesucht, wenn Sie sie in Anführungsstriche setzen, z. B. „Bundesrepublik Deutschland“.

    Auswahlkriterien

    Die Erweiterte Suche können Sie auch nutzen, ohne Suchbegriffe einzugeben. Sie orientiert sich dann an den Kriterien, die Sie ausgewählt haben (z. B. nach dem Land oder dem Sachgebiet).

    Haben Sie in einer Kategorie kein Kriterium ausgewählt, wird die gesamte Kategorie durchsucht (z.B. alle Sachgebiete oder alle Länder).