Verlegte Schaltungen

News: Verlegte Schaltungen

Für manche Amputierte fängt der Leidensweg mit dem Verlust eines Gliedmaßes erst an. Sie leiden manchmal ein ganzes Leben lang unter Phantomschmerzen. Die Untersuchungen amerikanischer Wissenschaftler über die Veränderungen in Affengehirnen in der Folge von Amputationen erhellen die neurologischen Ursachen des Phantomschmerzes: Sie könnten in der Regenerations- und Wandlungsfähigkeit des Primatengehirns begründet sein.

Der Thalamus, das zentrale Schaltzentrum des Gehirns zur Weiterleitung von sensorischen Informationen zum somatosensiblen Cortex des Hirns, vollführt nach einer Durchtrennung sensorischer Nerven "eine Umbildung" (Science, Ausgabe vom 6. November 1998). "Das ist deshalb so faszinierend, weil dieser Vorgang möglicherweise die neurobiologische Grundlage zur Wiederherstellung von Funktionen nach einem Schlaganfall oder Schädigungen des Nervensystems bilden könnte", erklärte Tim P. Pons, Professor an der Wake Forest University.

Pons und Edward C. Jones, Direktor des Center for Neuroscience an der University of California, Davis, berichteten, daß ein Teil des Thalamus bei nichtmenschlichen Primaten völlig neu organisiert wurde, nachdem die Nerven, die normalerweise die von den Armen kommenden sensorischen Informationen weiterleiten, durchtrennt wurden. Ihre Studie schließt sich an eine Studie der Forschungsgruppe aus dem Jahre 1991 an, wonach sich der somatosensible Cortex, der das Verarbeitungszentrum für sensorische Informationen darstellt, nach einer Verletzung selbst umbildet. Beide Berichte unterstützen die These, daß das Gehirn neue Verbindungen herstellen kann, was auch mit dem Begriff "Plastizität" beschrieben wird. "Wir haben gezeigt, daß mindestens ein Drittel des gesamten somatosensiblen Kortex zu einer Neuorganisierung fähig ist, und diese neue Arbeit demonstriert nunmehr, daß wiederum mindestens ein Drittel des Thalamus gleichfalls imstande ist, eine ähnliche Reorganisation durchzuführen."

Die jüngere Forschungsarbeit umfaßte Experimente mit acht Affen, denen zwölf bis zwanzig Jahre vor ihrem Tod die Nerven eines Armes chirurgisch am Rückenmark gekappt worden waren. So hatte der gesamte Oberarm und die Hand ihre normale Aufnahmefähigkeit von Nervenimpulsen verloren. Die Wissenschaftler stellten fest, daß jene Teile des Thalamus, die vorher mit den sensorischen Arm- und Handnerven in Verbindung standen, auf beinahe die Hälfte "schrumpften". Der entstehende Raum wurde von benachbarten Nervenzellen eingenommen, die normalerweise Informationen aus dem Gesicht verarbeiteten – es kam also zu einer neuen "Verdrahtung" der Nervenzellen. Die Gesichtsnerven wurden im Folgenden mit einer feinen Glassonde oder einer Kamelhaarbürste stimuliert. Wie Pons berichtete, gibt es meßbare – wenn auch winzige – elektrische Entladungen im entsprechenden Bereich des Thalamus. Benachbarte Punkte auf der Haut aktivierten benachbarte Punkte im Thalamus.

Die Arbeit ähnelte auffallend Untersuchungen an Patienten mit Oberarmamputationen. Als die damaligen Forscher diese Patienten an bestimmten Gesichtsteilen berührten, verspürten die Patienten Empfindungen, die anscheinend aus dem fehlenden Arm stammten. "Das ist eine äußerst plausible Erklärung für die 'eingebildeten' Empfindungen in amputierten Gliedmaßen, besonders für Schmerzempfindungen", bemerkte Pons.

Siehe auch

Spektrum Ticker vom 26.1.1998
"Das Phantom im Gehirn"
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