Magnetoenzephalographie ortet Hirnaktivität

9.8.2002

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Informationsdienst Wissenschaft - idw - - Pressemitteilung
Universitätsklinikum Heidelberg, 09.08.2002

Sanfter Einblick in die Arbeit unseres Großhirns

Magnetoenzephalographie ortet Hirnaktivität / Untersuchungen zu
Musikalität und Legasthenie


Wer kennt dieses Phänomen nicht? Intensiv lauscht man einem
Gesprächspartner. Andere Geräusche werden zwar registriert, doch nicht
wirklich verstanden. Wie bringt es unser Gehirn fertig, die
Aufmerksamkeit auf bestimmte Stimmen und Töne zu richten und andere
gleichzeitig zu unterdrücken? Eine Untersuchungsmethode, die dazu in
jüngster Zeit eindrucksvolle Ergebnisse geliefert hat, ist die
Magnetoenzephalographie (MEG). Sie misst Magnetfelder, die durch
synchronisierte Aktivität der Nervenzellen in der Großhirnrinde (Kortex)
erzeugt werden. Richtet man etwa seine Aufmerksamkeit auf bestimmte
Töne, so werden neben den normalerweise für das Hören zuständigen
Hirnregionen ("Hörkortizes") zusätzlich Areale aktiviert, denen die
Aufmerksamkeit zuzuschreiben ist. Die Arbeitsgruppe der "Sektion
Biomagnetismus" an der Neurologischen Universitätsklinik Heidelberg hat
nun zeigen können: Auch die Verarbeitung der Tonhöhe und der Lautstärke
ist in verschiedenen Arealen des Hörkortex angesiedelt.

Anders als bei Magnetresonanz- oder Computer-Tomographie wird das Gehirn
bei der MEG-Messung keiner Strahlung ausgesetzt. Den sanften Blick unter
die Schädeldecke ermöglicht  die elektrische Kommunikation der
Hirnzellen: Wenn die Nervenzellen Signale aussenden, geht dies stets mit
einem geringen Stromfluss und damit einem Magnetfeld einher. Die Messung
elektrischer Aktivität hat sich die Medizin schon lange zunutze gemacht,
indem sie Ströme von Herz (Elektrokardiographie, EKG) und Gehirn
(Elektroenzephalographie, EEG) ableitet. "Erst in den letzten Jahren ist
es mit Hilfe sehr empfindlicher Geräte gelungen, auch die äußerst
schwachen Magnetfelder zu messen", sagt Dr. André Rupp, Leiter der
Heidelberger Arbeitsgruppe. Nun können Gehirnaktivitäten, die sich beim
Hören, Sehen und Fühlen in der Großhirnrinde innerhalb von Millisekunden
abspielen, dargestellt und bestimmten Gehirnarealen zugeordnet werden.

Klinische Funktionsdiagnostik bei Schlaganfall und Epilepsie

Forschungsschwerpunkt in Heidelberg ist die Verarbeitung akustischer
Signale. "Mit dem MEG lässt sich gut darstellen, wie das Großhirn
verschiedene Eigenschaften von Tönen erkennt", erklärt Dr. Rupp. Ihre
Verarbeitung ist im Scheitellappen angesiedelt. Aufgenommen werden die
Magnetfelder in einem gegen äußere elektromagnetische Einflüsse
isolierten Raum. Die Versuchspersonen nehmen in einem bequemem Sitz
Platz und können während der Messungen Videofilme anschauen. Das
MEG-Gerät wird auch bei Erkrankungen wie Epilepsie oder nach einem
Schlaganfall eingesetzt, um Gehirnfunktionen der Patienten zu testen,
oft im Zusammenspiel mit anderen Messmethoden, etwa dem EEG oder der
Kernspintomographie.

Profi-Musiker haben spezielle Hirnstrukturen / Präzisere Beschreibung
der Legasthenie?

Das wissenschaftliche Interesse der Heidelberger
Biomagnetismus-Spezialisten gilt Personengruppen, die sich durch
Begabungen oder Defizite auszeichnen und deren Gehirn deshalb
möglicherweise Besonderheiten aufweist. So stellten der Physiker Dr.
Peter Schneider und seine Heidelberger Kollegen unlängst fest, dass
professionelle Musiker mehr als doppelt so viele graue Hirnmasse im
primären Hörkortex haben als unmusikalische Menschen. Außerdem reagiert
ihr Gehirn, wie MEG-Messungen zeigten, stärker auf Töne. "Vermutlich
wird musikalische Begabung zum großen Teil vererbt", sagt Dr. Schneider
und verweist auf die deutlich vergrößerte Hirnstruktur bei den
Profi-Musikern. Doch lässt sich der Anteil, den die musikalische
Erziehung in der Kindheit ausmacht, nicht bestimmen. Diese Ergebnisse
haben die Wissenschaftler jüngst in der renommierten britischen
Fachzeitschrift "Nature Neuroscience" (Band 5, S. 688-694)
veröffentlicht.

Noch nicht abgeschlossen sind Untersuchungen mit dem MEG bei legasthenen
Kindern. Liegen der Lese- und Rechtschreibschwäche ebenfalls
Veränderungen in der Hirnstruktur zugrunde? Die Heidelberger
Forschergruppe geht davon aus, dass die Verarbeitung auditorischer Reize
im Hörkortex bei der weiteren Sprachverarbeitung eine wichtige Rolle bei
der Legasthenie spielt. Die große zeitliche Genauigkeit des MEG
ermöglicht es, die Verarbeitung von Frequenzänderungen, die der Sprache,
z.B. beim Übergang eines Konsonanten zum Vokal, zugrunde liegen, zu
beschreiben. Dadurch soll eine Methode gefunden werden, mit deren Hilfe
die Legasthenie präziser beschrieben und diagnostiziert werden kann.


Zu dieser Mitteilung existieren Bilder im WWW. Siehe 
* http://idw-online.de/public/zeige_bild?imgid=5178
  Abb.: Untersuchung mit einem Magnetoenzephalographen an der
        Neurologischen Universitätsklinik Heidelberg

Ansprechpartner:
Dr. Annette Tuffs

Presse- und Öffentlichkeitsarbeit
des Universitätsklinikums
Voßstrasse 2
D-69115 Heidelberg
Tel.: 06221-56-4536
Fax : 06221-56-4544
e-mail: Annette_Tuffs@med.uni-heidelberg.de

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