{"id":187512,"date":"2019-09-28T14:00:11","date_gmt":"2019-09-28T12:00:11","guid":{"rendered":"https:\/\/innovationorigins.com\/?p=187512"},"modified":"2019-09-28T14:00:11","modified_gmt":"2019-09-28T12:00:11","slug":"forscher-an-universitaet-in-flandern-verwenden-erstmals-elektroden-im-gehirn-um-die-visuelle-wahrnehmung-nachzuvollziehen","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/de\/forscher-an-universitaet-in-flandern-verwenden-erstmals-elektroden-im-gehirn-um-die-visuelle-wahrnehmung-nachzuvollziehen\/","title":{"rendered":"Forscher an Universit\u00e4t in Flandern verwenden erstmals Elektroden im Gehirn, um die visuelle Wahrnehmung nachzuvollziehen."},"content":{"rendered":"

Zum ersten Mal konnten die Forscher der KU Leuven<\/a>, der gr\u00f6\u00dften Universit\u00e4t Flanderns, Tests genau in dem Areal des menschlichen Gehirns durchf\u00fchren, das es erm\u00f6glicht, Objekte zu erkennen. Patienten, die sich im Rahmen einer Behandlung einer Hirnoperation unterziehen mussten, erhielten Mikroelektroden. Diese Forschungsmethode ist einzigartig, sagt die KU Leuven. Die Ergebnisse wurden in PLOS Biology<\/a> ver\u00f6ffentlicht. Eines der Ergebnisse: Menschliche Gehirnzellen reagieren langsamer als Affenzellen.<\/p>\n

Es gibt mehrere M\u00f6glichkeiten, das Gehirn zu untersuchen. Wissenschaftler k\u00f6nnen funktionelle MRT-Aufnahmen von unserem Gehirn machen, um zu sehen, welche Bereiche aktiv werden, wenn wir eine bestimmte Aufgabe erf\u00fcllen. Sie betrachten eine gro\u00dfe Anzahl von Gehirnzellen – Hunderttausende von Zellen. Leider ist diese Methode sehr langwierig und liefert Informationen, die nicht detailliert genug sind.<\/p>\n

Eine zweite Methode beinhaltet die Einf\u00fchrung von Mikroelektroden in das Gehirn von Versuchstieren wie M\u00e4usen, Ratten und Affen. Dieses Verfahren erm\u00f6glicht es, Signale mit einer h\u00f6heren Aufl\u00f6sung (Mikrometer und Millisekunden) bis hin zur Ebene einer einzelnen Gehirnzelle zu registrieren. Wissenschaftler haben bereits viel daraus gelernt, aber das Gehirn dieser Tiere ist nat\u00fcrlich nicht identisch mit dem des Menschen. Die Forschung von Thomas Decramer, Elsie Premereur, Peter Janssen und Tom Theys geht daher einen Schritt weiter: Erstmals konnten sie beim Menschen Mikroelektroden in einen Teil des visuellen Kortex einf\u00fchren, der f\u00fcr die Erkennung von Objekten zust\u00e4ndig ist.<\/p>\n

Visueller Kortex<\/h3>\n
\"\"<\/a>
\u00a9 KU Leuven<\/figcaption><\/figure>\n

F\u00fcr diese Forschung arbeitete das Labor von Professor Janssen mit Professor Tom Theys zusammen, einem Spezialisten f\u00fcr Epilepsie-Chirurgie an der Uniklinik Leuven<\/a>. Bei Patienten mit schwerer Epilepsie kann es notwendig sein, Elektroden ins Gehirn einzuf\u00fchren, um zu erkennen, wo die Anf\u00e4lle beginnen. Es besteht die Hoffnung, dass diese Zone dann entfernt werden kann. Nun wurden zus\u00e4tzliche Mikroelektroden in den visuellen Kortex eingef\u00fchrt, um die Epilepsie sowie die normalen Hirnfunktionen mit einer h\u00f6heren Aufl\u00f6sung abzubilden.<\/p>\n

W\u00e4hrend der zwei Wochen, die die Patienten nach der Operation im Krankenhaus verbrachten, wurden ihnen Bilder von Objekten gezeigt. Mithilfe der Mikroelektroden konnte dann aufgezeichnet werden, wie die einzelnen Gehirnzellen reagierten. Es ist das erste Mal, dass die Funktion von Gehirnzellen im visuellen Kortex auf einer solchen Detailebene untersucht werden kann.<\/p>\n

Nach dem Entfernen der Elektroden wurde ein funktioneller MRT-Scan durchgef\u00fchrt. Bei diesem Scan zeigte man den Patienten die gleichen Bilder von Objekten. So sahen die Forscher, welche Bereiche des Gehirns aktiv wurden. Diese Daten verglichen sie dann mit den Registrierungen der Mikroelektroden.<\/p>\n

Langsamer als der Affe<\/h3>\n

Die Forschung liefert einige interessante Ergebnisse. “Die Gehirnzellen in diesem Bereich des Gehirns reagieren spezifisch auf bestimmte Bilder von Objekten. Dies wurde aufgrund der Bildgebung mittels MRT-Scan zwar erwartet, konnte aber nie nachgewiesen werden.” sagt Professor Janssen. “Basierend auf fr\u00fcheren Forschungen dachten wir allerdings, dass die untersuchten Gehirnzellen nur reagieren w\u00fcrden, wenn dem Patienten ein Bild eines Objekts an einer bestimmten Stelle des Bildschirms gezeigt w\u00fcrde, zum Beispiel in der Mitte. Nun scheint es, dass diese Zellen auch reagieren, wenn sich das Objekt in anderen Positionen befindet, z.B. mehr links oder rechts.” Auff\u00e4llig war auch, dass die menschlichen Gehirnzellen mehrere zehn Millisekunden langsamer reagierten als die Zellen eines Affen.<\/p>\n

Wichtig f\u00fcr die Hirnforschung war die Erkenntnis, dass sich die Forscher tats\u00e4chlich auf die richtigen Gehirnzellen konzentriert hatten: In dem Moment, in dem der Patient ein Bild von einem ganz bestimmten Objekt sah, wurden die untersuchten Zellen aktiv. Bei der Darstellung anderer Objekte geschah dies nicht. Dies best\u00e4tigt fr\u00fchere Tierversuche und bildgebende Studien am Menschen.<\/p>\n

\u00c4hnliche Experimente sollten in Zukunft auch andere menschliche Gehirnregionen in gleicher Gr\u00f6\u00dfenordnung untersuchen k\u00f6nnen.<\/p>\n

Der ganze Artikel in PLOS Biologie<\/p>\n

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