Sehzentrum auch bei geschlossenen Augen aktiv

Unser Gehirn funktioniert wie ein Bildschirmschoner: Auch wenn die Sinnesorgane keine Reize aus der Umwelt aufnehmen, was etwa bei geschlossenen Augen der Fall ist, bleiben die für die Sinneswahrnehmung zuständigen Gehirnregionen aktiv.

Das haben Neurobiologen am Weizmann Institute gezeigt. Dargelegt wurde auch, wie sich das Gehirn trotz dieser Ruheaktivität vor Sinneswahrnehmungen schützt. Die Erkenntnisse könnten der Diagnose von Patienten zugute kommen, bei denen keine Reaktion auf Anweisungen des Arztes zu erwarten ist, wie etwa Komapatienten oder Kleinkinder.

„Denn es wurde sichtbar, dass man auch bei Gehirnschaden eine Restaktivität der Sinnesareale im Großhirn messen kann“, erklärt Studienleiter Rafael Malach im pressetext-Interview.

Dass die für einen bestimmten Sinn zuständige Gehirnregion auch bei fehlendem Stimulus aktiv ist, zeigten Experimente mit der funktionellen Magnetresonanz. „Überraschenderweise ähnelte sich die Neuronentätigkeit im aktiven und im ruhenden Zustand eines Sinnes sehr. Erst in der Geschwindigkeit und in der Amplitude dieser Impulse zeigten sich Unterschiede“, so Malach. Um diesen Unterschied festzustellen, werteten die Forscher Untersuchungsdaten von Epileptikern aus, bei denen invasive Mikrodrähte zum Einsatz gekommen waren. Diese Methode erlaubt die Untersuchung auch einzelner Gehirnregionen und erfasst auch wesentlich schnellere Ströme.

Die Gehirnströme in Ruheposition entsprachen dem Funktionsprinzip eines Bildschirmschoners. „Entgegen der früheren Annahme, dass erst der Reiz die Sinneswahrnehmung einschaltet, zeigte sich eine konstante Aktivität des Hirns, die von Stimuli verändert und geformt wird“, fasst Studien-Mitautor Yuval Nir die Ergebnisse zusammen. Warum das Gehirn in diesen Modus wechselt, ist noch ungeklärt. „Wir vermuten jedoch, dass die Neuronen ein gewisses Maß an Aktivität brauchen, damit die Nervenzellen vital bleiben und überleben. Möglich ist auch, dass die minimale Aktivität ein schnelleres Hochfahren des Gehirns erleichtert, sobald der entsprechende Reiz wieder auftaucht. Das ist so wie das Fluchtauto eines Banküberfall, bei dem der Motor eingeschaltet bleibt, um schneller starten zu können“, sagt Malach.

Der Fähigkeit des Gehirns, sich in den Ruhezustand zurückzuschalten, verdanken wir dem Umstand, dass wir nicht ständig Halluzinationen haben oder Stimmen hören, die es nicht gibt. Die deutlichsten Ruheschwingungen der Sinneszellen finden während des traumfreien Schlafes statt, zeigte die Untersuchung. „Bei entsprechender Stimulation oder im Traum werden gewisse Wahrnehmungszentren im Gehirn allerdings wieder in den aktiven Modus geschaltet“, so der israelische Neurobiologe.