Simone Vossel untersucht Netzwerkaktivitäten im Gehirn

Von: Johannes Junggeburth
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Dr. Simone Vossel am Monitor des Magnetresonanztomographen. Auf dem Bildschirm sieht man eine Aufnahme der Gehirnstruktur aus dem Tomographen. / Foto: Johannes Junggeburth

Jülich. Ein Wagen fährt am Spielplatz entlang. Plötzlich rollt ein Ball auf die Straße, Bremsen quietschen – noch mal gut gegangen. Die Szenerie ist bekannt. „In dieser Situation reagiert der Fahrer schneller, als wenn der Ball über eine Landstraße gerollt wäre“, ist sich Simone Vossel sicher.

Die junge Wissenschaftlerin arbeitet am Forschungszentrum Jülich und sucht langfristig nach Möglichkeiten, Schlaganfallpatienten bei der Erholung mentaler Funktionen zu unterstützen. Aber was hat das mit Auto, Ball und Bremsen zu tun? „Wenn das Gehirn auf ein mögliches Ereignis wie den Ball in der Nähe eines Spielplatzes vorbereitet ist, wird die Reaktionszeit kürzer“, sagt die Forscherin.

Der Schlüssel zur kürzeren Reaktionszeit liegt in der Aufmerksamkeit. Wie Aufmerksamkeit vom Gehirn gesteuert wird, ist auch das Forschungsfeld von Simone Vossel. Dazu erhielt sie 1,95 Millionen Euro vom Bundesministerium für Bildung und Forschung. Mit dem Programm folgt das Ministerium auch dem Bestreben, Frauen in den Neurowissenschaften speziell zu fördern. Das Geld soll in den kommenden fünf Jahren besonders für die Erforschung der Netzwerke für Aufmerksamkeit im menschlichen Gehirn dienen.

Dazu untersucht die promovierte Psychologin gesunde Menschen und jene, die einen Schlaganfall erlitten haben. Auf einem Monitor sollen die Probanden Symbole erkennen und dies so schnell wie möglich mit einem Tastendruck anzeigen. Dieselben Symbole erscheinen manchmal an bereits bekannten Stellen des Monitors, zufällig aber auch auf unerwarteten Positionen. „Erscheinen die Zeichen, einfache Quadrate oder Kreise, an einer vorhersagbaren Position, dann wird die Taste von den Probanden viel schneller gedrückt“, erklärt die Forscherin. Das Gehirn hat also schneller reagiert, als auf Symbole an unerwarteten Stellen. Während der Versuche stecken die Probanden in einem Magnetresonanztomographen (MRT), weil die Gehirnaktivität gemessen wird.

Auf dem Labormonitor von Simone Vossel leuchten an unterschiedlichen Stellen des abgebildeten Gehirns kleine Bereiche auf. Komplexe Auswertmethoden können auch den Weg der Sinneseindrücke im Netzwerk des Gehirns anzeigen. „Wir gehen heute davon aus, dass nicht einzelne Regionen allein für die Steuerung der Aufmerksamkeit zuständig sind, sondern eine Vernetzung verschiedener Partien.“

Ein Schlaganfall kann alle Teile des menschlichen Gehirns treffen und die Netzwerke in ihrer Funktion beeinträchtigen. Je nach betroffener Hirnregion unterscheiden sich die Ausfallerscheinungen nach einem Schlaganfall. Es können Sprachstörungen, Lähmungen oder Sehstörungen auftreten.

In Jülich werden in Zusammenarbeit mit der Neurologischen Klinik der Universität Köln die Untersuchungen speziell an Patienten durchgeführt, die nach ihrem Schlaganfall am sogenannten Neglect-Syndrom leiden. „Diese Patienten nehmen eine Hälfte ihrer Umgebung, auch des eigenen Körpers, nicht mehr war. Es ist jene Seite, welche der geschädigten Hirnhälfte gegenüberliegt.“ Sie eignen sich besonders gut für die Untersuchung der Aufmerksamkeit, da Sinneseindrücke zwar im Gehirn ankommen, aber nicht mehr in den Netzwerken entsprechend weitergeleitet werden.

Das Langzeitziel der Forschung ist die Erkenntnis, wie man den Patienten nach dem Schlaganfall besser beim Wiedererlernen der verlorenen Fähigkeiten helfen kann. Dazu muss erforscht werden, wie die Regionen des Gehirns miteinander vernetzt sind. Dann lässt sich vielleicht eine bessere „Lernmethode“ entwickeln, um beschädigte Verbindungen zu umgehen und um neue Verbindungen zu nutzen. „Wir wollen die Grundlagen schaffen, um langfristig neue Trainings zur Rehabilitation der Erkrankten zu entwickeln. Dazu müssen wir zunächst noch besser verstehen, wie Aufmerksamkeit im gesunden Gehirn gesteuert wird“, sagt Simone Vossel und ist nach eigenen Worten „Feuer und Flamme“, um dieses Ziel innerhalb der gesteckten Zeit zu erreichen.

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