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Forschende aus der LMU-Neuropsychologie haben einen Rhythmus im Zwischenhirn entdeckt, der künftig als biophysiologische Signatur für bestimmte Bewusstseinszustände dienen könnte.
Der Thalamus ist eine tief in der Mitte des Gehirns liegende Struktur, die Signale aus vielen Hirnbereichen bündelt und weiterleitet. Es wirkt wie eine Schaltstation für Wahrnehmung und Aufmerksamkeit und gilt als zentraler Baustein für bewusste Zustände. In einer kürzlich im Fachmagazin Nature Human Behaviour veröffentlichte Studie zeigen Professor Tobias Staudigl (Psychologie, LMU) und sein Team in Zusammenarbeit mit PD Dr. Elisabeth Kaufmann (Neurologie, LMU) ein bisher unbekanntes schnelles Aktivitätsmuster im menschlichen Thalamus.
Diese schnelle Oszillation im Bereich von 20 bis 45 Hertz tritt ausschließlich im Wachzustand und während des REM-Schlafs, jener Phase mit schnellen Augenbewegungen und intensiven Träumen, auf. Im Non-REM-Schlaf, in dem Augenbewegungen fehlen und das Bewusstsein stark reduziert ist, fehlt diese Schwingung vollständig. Hier dominieren langsame Schwingungen die Gehirnaktivität.
Messungen mit implantierten Elektroden
Das Team nutzte für seine Untersuchungen die sogenannte Tiefenhirnstimulation, eine Therapieform für Epilepsie. Bei dieser Therapie werden Elektroden in den Thalamus von Patientinnen und Patienten mit Epilepsie-Erkrankung eingesetzt, um die Anzahl epileptischer Anfälle zu verringern. Aus wissenschaftlicher Sicht bietet dies eine hochinteressante und sehr seltene Gelegenheit, die neuronale Aktivität des menschlichen Thalamus direkt aufzuzeichnen. Dies ist mit gängigen Methoden wie Oberflächen-EEG nur unzureichend möglich. Die aktuellen Befunde beruhen auf direkten Feldpotenzialableitungen im zentralen Thalamus, die mit EEG-Messungen, Augenbewegungsanalyse und der Klassifikation typischer Schlafmuster kombiniert wurden. So ließ sich präzise erfassen, wie sich thalamische Schwingungsmuster verändern, wenn die Probanden wachoder in verschiedenen Schlafphasen waren.
„Unsere Ergebnisse zeigen, dass der zentrale Thalamus eine wichtige Rolle für Gehirnzustände hat. Vor dem Hintergrund weiterer Forschung kommen wir zu dem Schluss, dass diese kleine, tief liegende Gehirnstruktur unsere Bewusstseinszustände aktiv beeinflussen könnte“, erläutert Dr. Aditya Chowdhury, Erstautor der Studie. Tobias Staudigl und fügt hinzu: „Diese charakteristischen Rhythmusmuster lassen sich zuverlässig bestimmten Zuständen zuordnen und können daher als messbare biologische Signatur für Bewusstseinszustände dienen.“
Ein tieferes Verständnis des entdeckten Thalamus-Signals ist auch aus klinischer Sicht interessant, weil es bereits bestehende Therapieansätze optimieren könnte und langfristig potenziell neue Ansätze für die Behandlung weiterer neurologischer Erkrankungen ermöglicht. Um dies zu erforschen, erhielt das Team um Staudigl kürzlich eine Förderung des Europäischen Forschungsrats.
Prof. Dr. Tobias Staudigl
PI Research Group Cognitive Neuropsychology
Ludwig-Maximilians-Universität München
Tel.: +49 89 2180 5181
E-Mail: tobias.staudigl@lmu.de
Chowdhury, A., Wu, X., Beilner, T. et al. Thalamic oscillations distinguish natural states of consciousness in humans. Nature Human Behaviour (2026).
https://www.nature.com/articles/s41562-026-02446-z
DOI: https://doi.org/10.1038/s41562-026-02446-z
Criteria of this press release:
Journalists
Biology, Psychology
transregional, national
Research results, Scientific Publications
German
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