Kortikale Repräsentation der Hand bleibt auch bei Amputierten erhalten

Oxord – Die somatosensorische Repräsentation der Hand im Neokortex bleibt auch er­hal­ten, wenn Patienten bereits vor Jahren die Hand amputiert wurde. Die Erkenntnisse der Forscher um Tamar Makin an der Oxford University könnten eine Hilfe bei der Ent­wicklung von Prothesen liefern. Die Forscher berichten in eLife (2016; doi: 10.7554/eLife.15292).

„Use it or lose it“ – lange galt dieser Grundsatz in der Neurophysiologie. Hirnareale, die nicht genutzt werden, würden ihre ursprüngliche Funktion verlieren, so die These. Diese Hirnareale würden laut gängiger Lehrmeinung überschrieben, berichten die Forscher.

Der somatosensorische Kortex erhält bei Gesunden permanent Nervensignale von den Extremitäten. Bei Amputierten dürfte demnach keine relevante kortikale Repräsentation der Hand mehr im Gehirn vorhanden sein. Dennoch kann es auch bei Amputierten zu Empfindungen der fehlenden Hand kommen. Diese Phantomempfindungen sind bisher nur schlecht verstanden.

In ihrer Studie untersuchten die Forscher die Hirnaktivität von zwei Probanden, bei de­nen vor 25 und vor 31 Jahren eine Hand amputiert wurde sowie von Nicht-Amputierten. Die Untersuchung erfolgte mit Hilfe eines 7-Tesla-MRT. Die Amputierten litten noch unter regelmäßigen Phantomempfindungen. Alle Probanden wurden aufgefordert, Bewe­gun­gen mit den Händen durchzuführen.

Die Forscher stellten fest, dass die Amputierten eine deutliche Aktivität im somato­sen­so­rischen Kortex der amputierten Hand zeigten. Die kortikale Repräsentation und Aktivität entsprach prinzipiell den Verhältnissen der gesunden Hand. Die Forscher validierten ihre Ergebnisse an einem weiteren amputierten Probanden und fanden auch hier die ty­pi­sche kortikale Organisation der Handareale. 

Die Forscher sehen ihre Ergebnisse als Hinweis dafür, dass das Gehirn die funktionelle Grundstruktur des Kortex erhält, auch wenn bestimmte Areale nicht mehr genutzt wer­den. Dieses Wissen könnte eines Tages dazu beitragen, Prothesen zu entwickeln, die di­rekt durch das Gehirn gesteuert werden, so die Arbeitsgruppe. © hil/aerzteblatt.de