Gehirn in neuem Licht

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aktive Hirnareale besonders stark durchblutet. So lässt fMRI Rückschlüsse darauf zu, welche Areale des Gehirns jeweils gerade aktiv sind und miteinander kommunizieren. Weil aber nicht die direkten neuronalen Prozesse, sondern Blutfluss und Sauerstoffsättigung beobachtet werden, ist noch unzureichend verstanden, ob und welche Art von neuronalen Interaktionen zwischen Hirnregionen das fMRI tatsächlich widerspiegelt.

Um diese Lücke zu schließen, glichen die Forscher die fMRI-Messungen von Probanden mit deren Magnetenzephalographie (MEG)-Messungen ab. Im Gegensatz zum fMRI misst das MEG direkt die Nervenzellaktivität im Gehirn. MEG hat eine schlechtere räumliche Auflösung als fMRI, die sehr hohe zeitliche Präzision ermöglicht jedoch, anders als beim fMRI, die Unterscheidung verschiedener Hirnrhythmen.

Verglichen wurden die per fMRI und MEG gemessenen Interaktionen zwischen 450 Punkten im Gehirn, wobei rund 100.000 Einzeldaten ausgewertet wurden. Dabei gelang der Nachweis, dass Nervenzellaktivität und die per fMRI gemessenen Interaktionen unmittelbar zusammenhängen. Es stellte sich weiters heraus, dass dieser Konnex nicht im ganzen Gehirn gleich ist. Das fMRI zeigt für verschiedene Paare von Hirnregionen die Interaktion unterschiedlicher Hirnrhythmen. Viele der vom fMRI gelieferten Informationen sind damit komplementär zu denen, die das MEG bereitstellen kann.

Die Ergebnisse liefern neue Grundlagendaten für den weiteren wissenschaftlichen Einsatz der fMRI. Die Kombination von fMRI und MEG erscheint den mittelfristig auch als Methode zur Diagnostik oder zur Vorbereitung von Behandlungen im klinischen Alltag immer realistischer. Der neue Blickwinkel lässt wesentlich feinere Bilder des Geschehens im gesunden und erkrankten menschlichen Gehirn erwarten.