Hirnforschung

Was im Gehirn passiert, wenn man die Tür aufschließt

Im Gehirn gib es ein spezifisches Netzwerk für den Gebrauch von Werkzeugen. Das haben Münchner Forscher herausgefunden.

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MÜNCHEN. Menschen mit Apraxie - beispielsweise nach einem Schlaganfall - können ihre Jacke nicht zuknöpfen oder einen Schlüssel ins Schloss stecken.

Die Gehirnareale, die für die Planung und Ausführung komplexer Handlungen sowie den Gebrauch steuern, haben Forscher aus München nun besser untersucht (J Neurosci 2014; 34(39): 13183-13194).

In vielen bisherigen Studien hätten Probanden eine Handlung nur betrachtet, sie pantomimisch ausgeführt oder sich bildlich vorgestellt, teilt die Technische Universität München mit. Ziel der jetzigen Studie sei daher gewesen, den Werkzeuggebrauch realitätsnah zu analysieren.

Im funktionellen Magnetresonanztomographen (fMRT), der aktivierte Hirnareale bei Gedanken, Bewegungen und Handlungen anzeigt, erhielten die Probanden zehn Alltagsgegenstände, darunter Hammer, Flaschenöffner, Schlüssel, Feuerzeug und Schere sowie beliebige Objekte.

Sie bekamen die Aufgabe, die Gegenstände entweder zu benutzen oder nur anzuheben und wieder abzulegen, jeweils mit linker und rechter Hand.

Ergebnis: Die linke Gehirnhälfte wird aktiviert , wenn die Probanden den Werkzeuggebrauch planten - unabhängig davon, welche Hand sie benutzten. Daneben lag ein weit verzweigtes Netzwerk, das außer der Planung der Handlung auch die Ausführung steuert.

Dorsale Strom ist für die Steuerung von Handlungen zuständig

Für die Verwendung unbekannter Objekte hingegen sind diese Regionen nicht so stark aktiv. Das "Werkzeug-Netzwerk" besteht aus Hirnregionen des Scheitel-, Frontal- und hinteren Schläfenlappen sowie einem Areal im seitlichen Occipitallappen.

Es zeigt sich also ein neuronales Aktivierungsmuster, das alle Elemente einer komplexen Handlung abdeckt: Dazu gehören das Erkennen der Objekte als Werkzeuge, das Verstehen, wie sie gebraucht werden, und die motorische Aktion, um das Werkzeug tatsächlich zu benutzen.

Zudem wurde die Annahme bestätigen, dass es für verschiedene Aufgaben unterschiedliche Wahrnehmungs-‚Ströme' im Gehirn gibt. Der dorsale Strom leitet Signale zum hinteren Scheitellappen und ist allgemein für die Steuerung von Handlungen zuständig.

Er lässt sich in zwei funktionsspezifische Verarbeitungswege unterteilen: Der dorso-dorsale Strom steuert grundlegende Greif- und Bewegungsprozesse unabhängig davon, ob das Objekt bekannt ist oder nicht. Ein zweiter Strom, der ventro-dorsale Strom wird aktiv, wenn wir bekannte Werkzeuge benutzen.

Das Wissen über die Lokalisierung dieser "Handlungsmodule" könne helfen, eine differenziertere Diagnose der Apraxie zu erstellen und besserte Therapiemaßnahmen zu entwickeln, heißt es in der Mitteilung. (eb)

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