Bildgebungsstudie des Gehirns enthüllt Verbindungen, die für das menschliche Bewusstsein entscheidend sind
Zuletzt überprüft: 14.06.2024
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In einem Artikel mit dem Titel „Multimodale MRT enthüllt Hirnstammverbindungen, die Wachheit im menschlichen Bewusstsein unterstützen“, der in Science Translational Medicine veröffentlicht wurde, hat ein Forscherteam des Massachusetts General Hospital und des Children's Hospital Boston eine Karte der Konnektivität von Gehirnnetzwerken erstellt, die ihrer Meinung nach für das menschliche Bewusstsein von entscheidender Bedeutung ist.
Die Studie umfasste hochauflösende Scans, die es den Forschern ermöglichten, Gehirnverbindungen mit einer räumlichen Auflösung im Submillimeterbereich zu visualisieren. Dieser technologische Fortschritt ermöglichte es ihnen, bisher unentdeckte Bahnen zu identifizieren, die Hirnstamm, Thalamus, Hypothalamus, basales Vorderhirn und Großhirnrinde verbinden.
Zusammen bilden diese Bahnen das „aufsteigende Standardaktivierungsnetzwerk“, das bei einer bewussten Person die Wachheit im Ruhezustand aufrechterhält. Das Konzept des Standardnetzwerks basiert auf der Idee, dass bestimmte Netzwerke im Gehirn am funktionell aktivsten sind, wenn das Gehirn ruht. Während andere Netzwerke aktiver sind, wenn das Gehirn zielgerichtete Aufgaben ausführt.
Um die funktionellen Eigenschaften dieses Standardhirnnetzwerks zu untersuchen, analysierten die Forscher 7 Tesla-Ruhezustands-Funktions-MRT-Daten aus dem Human Connectome Project. Diese Analysen enthüllten funktionelle Verbindungen zwischen dem subkortikalen aufsteigenden Standardaktivierungsnetzwerk und dem kortikalen Standardnetzwerk, das die Selbstwahrnehmung im Ruhezustand fördert.
Komplementäre strukturelle und funktionelle Konnektivitätskarten bieten eine neuroanatomische Grundlage für die Integration von Wachheit und Bewusstsein im menschlichen Bewusstsein. Forscher veröffentlichen MRT-Daten, Gehirnkartierungstechniken und ein neues Bottom-up-Aktivierungsnetzwerk des Harvard-Atlas, um zukünftige Bemühungen zur Kartierung der Konnektivität des menschlichen Bewusstseins zu unterstützen.
„Unser Ziel war es, eine Karte des menschlichen Gehirnnetzwerks zu erstellen, das für das Bewusstsein von entscheidender Bedeutung ist, und Klinikern bessere Werkzeuge zur Erkennung, Vorhersage und Förderung der Wiederherstellung des Bewusstseins bei Patienten mit schwerer traumatischer Hirnverletzung an die Hand zu geben“, erklärt Hauptautor Dr. Brian Edlow, Co-Direktor des Massachusetts Neuroscience Center, stellvertretender Direktor des Center for Neurotechnology and Neurorecovery (CNTR) am Massachusetts General Hospital, Assistenzprofessor für Neurologie an der Harvard Medical School und Fellow am Chen Research Center am Massachusetts General Hospital für 2023–2028.
Herr. Edlow erklärt: „Unsere Konnektivitätsergebnisse legen nahe, dass die Stimulation dopaminerger Bahnen im ventralen tegmentalen Bereich das Potenzial hat, Patienten bei der Genesung aus dem Koma zu helfen, da dieser Knotenpunkt mit vielen Gehirnregionen verbunden ist, die für das Bewusstsein entscheidend sind.“
Die leitende Autorin Dr. Hannah Kinney, emeritierte Professorin am Boston Children's Hospital und der Harvard Medical School, fügt hinzu, dass „die von uns identifizierten menschlichen Gehirnverbindungen als Leitfaden verwendet werden können, um eine breite Palette neurologischer Störungen, die mit verändertem Bewusstsein verbunden sind, vom Koma bis hin zu Krampfanfällen und dem plötzlichen Kindstod (SIDS) besser zu verstehen.
Die Autoren führen derzeit klinische Studien durch, um das standardmäßig aufsteigende Aktivierungsnetzwerk bei Patienten mit Koma nach einem traumatischen Hirnschaden zu stimulieren, mit dem Ziel, das Netzwerk zu reaktivieren und das Bewusstsein wiederherzustellen. p>