Hirnhälften anders verschaltet als bislang angenommen

Göttingen – Die Verschaltung von linker und rechter Hirnhälfte über den so genannten weißen Balken neu bestimmt haben Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für biophysikalische Chemie in Göttingen. Im Balken verlaufen Faserbahnen, die hauptsächlich gleichartige Funktionszentren in der jeweils gegenüberliegenden Großhirnrinde miteinander verknüpfen. Wo allerdings diese Bahnen den weißen Balken kreuzen, war bisher nur grob bekannt. Das bislang verwendete Schema basierte im Wesentlichen auf post-mortem Studien an den Gehirnen nichtmenschlicher Primaten. Eine klare Funktionszuordnung war damit nicht möglich. Das ist den Göttinger Wissenschaftlern nun gelungen, sie konnten die genaue Anordnung der kreuzenden Bahnen aus allen Bereichen der Hirnrinde gesunder Versuchspersonen beschreiben. Sie publizierten ihre Ergebnisse online in der Zeitschrift NeuroImage. 

Anatomische Magnetresonanz-Tomografie: Magnetresonanz-Tomografie des menschlichen Gehirns (Mittelschicht) mit Kennzeichnung des weißen Balkens. (Rechts) Das neue und alte Schema für die Anordnung der kreuzenden Faserbahnen aus unterschiedlichen  grün: präfrontal, hellblau: prämotorisch, dunkelblau: motorisch,?Hirnarealen  rot: sensorisch, orange: parietal, violett: temporal, gelb: okkzipital.

Die Göttinger Forscher nutzten dazu eine neue Technik der bildgebenden Magnetresonanztomographie, welche die Beweglichkeit der Wassermoleküle im Hirngewebe sowie ihre Vorzugsrichtung aufzeichnet. Sie stützten sich dabei auf eine selbst entwickelte Messtechnik, die im Gegensatz zu der bisher fast ausschließlich genutzten Methode keinerlei Verzerrungen zwischen den anatomischen Bildern und den Karten der Wasserbeweglichkeit aufweist. Damit ergibt sich für jeden anatomischen Referenzpunkt des Gehirns eine bestimmte Richtung, die mit der Richtung des Faserbündels gleichgesetzt wird.

Das neue Verfahren setzten die Max-Planck-Wissenschaftler jetzt erstmals ein, um eine umfassende Charakterisierung des weißen Balkens im intakten menschlichen Gehirn zu erzielen. Der in anatomischen Aufnahmen homogene weiße Balken wurde vollständig in Faserbahnen aufgelöst, die Verbindungen zu allen anatomisch gut identifizierbaren Arealen der Großhirnrinde herstellen. Auf diese Weise ist ein neues Bild von der geordneten Reihung (Topographie) aller Faserbahnen des weißen Balkens entstanden, das in die Lehrbücher eingehen wird. Es ist anatomisch und teilweise auch funktionell begründet und weist gegenüber den bisherigen Vorstellungen zum Teil erhebliche Abweichungen auf.

Zwar kreuzen auch jetzt noch Bahnen, die frontale Areale des Gehirns miteinander verbinden, im vorderen Bereich des weißen Balkens, während Bahnen der visuellen Areale im hinteren Teil des Gehirns auch im hinteren Bereich des Balkens verlaufen. Doch insbesondere die Lage und Größe der Bahnen aus der motorischen und sensorischen Hirnrinde sind eindeutig anders zugeordnet als ursprünglich vermutet. Ähnliches gilt für die Bahnen, die die jeweiligen rechten und linken Areale der prämotorischen und präfrontalen Hirnrinde verbinden.   /hil © hil/aerzteblatt.de