Eine neue Landkarte des Gehirns
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Dass die Hirnrinde kein homogen gebautes Organ ist, sondern in Form von spezialisierten Hirnrindenarealen organisiert ist, ist seit langem bekannt. Allerdings war es bisher nicht gelungen, die Beziehung zwischen Struktur und Funktion des Gehirns auf der Ebene komplexer Systeme aufzuklären, denn die Daten aus mikrostrukturellen Untersuchungen konnten nicht direkt mit den Ergebnissen der funktionell-bildgebenden Verfahren im selben räumlichen Koordinatensystem verglichen werden. Außerdem unterscheiden sich Ausdehnung, Lage und Mikrostruktur kortikaler Areale von Mensch zu Mensch. Neben den Genen spielen dabei auch Umwelt, Erziehung und Training eine Rolle, wie die Vergrößerungen der Rindenareale für Feinmotorik/ Sensorik bei Geigern und Klavierspielern zeigen.
Daher entsteht zurzeit ein weltweit einmaliges, elektronisches Atlassystem des Gehirns, das die Zellarchitektur, die regionale Organisation der Hirnrinde sowie die Verteilung der signalübertragenden Rezeptormoleküle erfasst, und außerdem den einzelnen Hirnrindenarealen mit definierten Wahrscheinlichkeiten Funktionen zuordnet. An diesem internationalen Forschungsprojekt arbeiten die Professoren Dr. Katrin Amunts und Dr. Karl Zilles vom Forschungszentrum Jülich mit Kollegen von drei großen amerikanischen Neuroforschungseinrichtungen. Die Neuroforscher kombinieren Informationen aus bildgebenden Verfahren wie MRT und PET von lebenden Probanden mit Informationen aus Gewebeschnitten zu „probabilistischen“ Karten: „Wir geben die Wahrscheinlichkeit an, in einem Volumenelement von etwa einem Kubikmillimeter Ausdehnung eine bestimmte Funktionalität und Struktur anzutreffen“, erläutert Amunts. Und Zilles betont:„So entsteht ein virtuelles menschliches Gehirn, das nicht nur Werkzeug für die Interpretation funktionell-bildgebender Verfahren, sondern auch ein wichtiger Beitrag zur Grundlagenforschung ist.“ Teile des neuen Atlas’ stehen jetzt schon im Internet der wissenschaftlichen Gemeinschaft zur Verfügung und werden fortlaufend durch neue Ergebnisse vervollständigt.
