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Schnelle Gehirnsignale erstmals nichtinvasiv gemessen

Aus dem Jahresbericht 2021
14.04.2022

Erstmals konnte bei nichtinvasiv gemessenen schnellen Hirnströmen eine deutliche Variabilität von Reiz zu Reiz (Zeilen) gezeigt werden, sowohl in der zeitlichen Abfolge der Aktionspotenziale (Verschiebungen der blauen bzw. roten vertikalen Banden) als auch in ihrer Stärke (Farbintensität). (Abbildung: Charité, Gunnar Waterstraat)

Die Informationsverarbeitung im Gehirn ist einer der komplexesten Prozesse des Körpers; Störungen wirken sich nicht selten als schwerwiegende neurologische Erkrankungen aus. Die Erforschung der Signalweitergabe im Gehirn ist deshalb der Schlüssel zum Verständnis verschiedenster Krankheiten. Das Gehirn verarbeitet Informationen über langsame und schnelle Hirnströme. Um Letztere zu untersuchen, mussten bisher Elektroden in das Gehirn eingeführt werden. Forschende der Charité – Universitätsmedizin Berlin und der PTB haben die schnellen Hirnsignale jetzt erstmals von außen mittels Magnetoenzephalografie (MEG) sichtbar gemacht – und eine erstaunliche Variabilität festgestellt. Dazu verwendeten sie ein besonders empfindliches Magnetfeld-Sensorsystem.

Dass das Instrument tatsächlich in der Lage ist, schnelle Hirnströme magnetisch zu erfassen, zeigte das Forschungsteam am Beispiel der elektrischen Stimulation eines Armnervs bei vier gesunden Probanden. Mithilfe des MEG-Sensors, der unmittelbar über dem zuständigen Hirnareal positioniert wurde, maßen sie schnelle Hirnströme, die als Reaktion darauf entstanden. Trotz konstanter Stimulation veränderte sich die Reizantwort von Reiz zu Reiz. Der Vergleich dieser einzelnen Reizantworten eröffnet der Forschung die Möglichkeit, ein tieferes Verständnis neurologischer Erkrankungen zu gewinnen und Therapien zu verbessern.