Neue Forschungsergebnisse zur neuronalen Kommunikation
Zwar ist die Kommunikation zwischen Nervenzellen auf lokaler Ebene bereits weitestgehend geklärt (sowohl bei einzelnen Neuronen als auch in abgegrenzten Hirnarealen), über die Kommunikation zwischen den verschiedenen neuronalen Einheiten ist allerdings noch nicht viel bekannt. Neuronale Einheiten sind Gruppen von Neuronen, die miteinander verbunden sind und oft gleichzeitig aktiviert werden. Die Neuronen dieser neuronalen Einheiten können über verschiedene Areale verteilt sein, ein Neuron kann aber auch Funktionen in mehreren Einheiten erfüllen. Das 2008 gestartete, EU-finanzierte Projekt Brainsync (Large-scale interactions in brain networks and their breakdown in brain diseases) erforscht, wie diese neuronalen Einheiten Informationen austauschen und inwieweit Variationen in der neuronalen Kommunikation Verhaltensänderungen hervorrufen können. Im zweiten Projektjahr entwickelten die Brainsync-Partner eine Reihe innovativer Methoden zur Aufzeichnung, Analyse und Modellierung neuronaler Signale beim Menschen und bei nicht-menschlichen Primaten. Mittels Magnetenzephalographie (MEG) stellte eine Forschergruppe beispielsweise Interaktionen zwischen verschiedenen Hirnarealen im Ruhezustand dar. Eine weitere neue Methode nutzt MEG-Daten, um konsistente Verzögerungen der Signalinteraktion zwischen den Regionen aufzuzeichnen. Brainsync kombinierte erstmals transkraniale Magnetstimulation (TMS) und funktionelle Magnetresonanztomographie (fMRT) bei Untersuchungen am Menschen. Das Team erweiterte kürzlich diesen Ansatz, um auch bei körperlicher Aktivität Interaktionen zwischen verschiedenen Teilen des Gehirn zu untersuchen. Potenzielle medizinische Anwendungen der Ergebnisse von Brainsync sind u.a. neurologische und psychiatrische Krankheiten und Störungen, die aus pathogenen Veränderungen der neuronalen Kommunikation resultieren, darunter Schlaganfall, Kopfverletzungen, Multiple Sklerose und Alzheimer-Krankheit.
