Neue Erkenntnisse zur Propriozeption
Für die Propriozeption erfasst das Gehirn auf verschiedenen Wegen Signale, etwa von Haut- und Muskelrezeptoren sowie über den Seh-, Hör- und Gleichgewichtssinn. Das Gehirn verarbeitet diese Signale und steuert damit präzise Bewegungen. Das EU-finanzierte Projekt "Brain mechanisms of human limb movement sense" (BRAINPROP) untersuchte die Rolle des primären motorischen Kortex im Gehirn bei der Vermittlung von Propriozeption mittels funktioneller Magnetresonanztomographie (fMRT) und transkranieller Magnetstimulation (TMS), um herauszufinden, wie das Gehirn propriozeptive Informationen verarbeitet. TMS-Experimente an Handmuskeln ergaben Unterschiede bei der propriozeptiven Darstellung im motorischen Kortex, was darauf hindeutet, dass eine solche Darstellung abhängig von der zu lösenden Aufgabe und Position ist. Mittels Multi-Voxel-Musteranalyse (MVPA) wurde in fMRT-Experimenten analysiert, wie der motorische Cortex bei passiven Handbewegungen aktiviert wird. Im Gegensatz zum üblicherweise verwendeten allgemeinen linearen Modell konnten mit MVPA Aktivierungsmuster in den motorischen Regionen für die einzelnen Handpositionen unterschieden werden. Dies lieferte neue Einblicke in die Aktivität des motorischen Cortex bei der Erfassung der Handposition beim Drehen und Strecken. Ein weiterer interessanter Ansatz bestand darin, den Probanden eine Oberarmmanschette anzulegen, um den Unterarm für fMRT-Experimente vorübergehend bewegungsunfähig zu machen. Die fixierte Hand sollte dann mit unterschiedlicher Kraft gedrückt werden. Imaging-Daten ergaben, dass trotz fehlender Rückmeldung von Haut und Muskeln die motorischen Signale ausreichten, um im motorischen Cortex Propriozeption zu aktivieren. Die Projektergebnisse lieferten neue Erkenntnisse darüber, wie das Gehirn propriozeptive Signale verarbeitet und damit die genaue Position erfasst, um Bewegung zu erzeugen. Dieses Wissen könnte von größter Bedeutung für die Rehabilitation von Patienten nach einem Schlaganfall oder beim Einsatz von Prothesen sein.
Schlüsselbegriffe
Propriozeption, Mechanismen des Gehirns, Körperbewegung, primärer motorischer Kortex, Handbewegungen
