Kann das Gehirn entscheiden, ob und wann es “die Kontrolle verliert”?

Möglicherweise hat eine aktuelle Studie nun die Funktionsweise eines bislang mysteriösen Teils des Gehirns enträtselt. Diese Entdeckung impliziert möglicherweise auch Details zur Entstehung neurodegenerativer Erkrankungen wie Alzheimer. Auch neue Wege für neuroprotektive Therapien könnten so erschlossen werden.

Glaukom, Grüner Star, ist eine neurodegenerative Erkrankung, bei der die Patienten anscheinend zufällig bestimmte Abschnitte ihres Gesichtsfeldes in jedem Auge verlieren. Dieses zufällige Muster im Sehfeld steht in starkem Kontrast zum Verlust des Sehvermögens etwa nach einem Schlaganfall oder einem Gehirntumor. Doch auch da entstehen an ähnlichen Stellen „blinde Flecken“. Wissenschaftler waren lange der Meinung, dass das Fortschreiten eines Glaukoms unabhängig von der Gehirnfunktion wäre.

Doch im vergangenen Jahr fanden Forscher Hinweise darauf, dass ein Glaukom sich nicht zufällig weiterentwickelt und das Gehirn sehr wohl dabei involviert ist. Insbesondere fand man heraus, dass Patienten mit moderatem bis ernsthaftem Grünen Stark auf einem Auge auch weiterhin sehen konnte, während sie auf dem anderen erblindeten – und zwar in einer Weise, dass das eine Stück des verbleibenden Sehfeldes sich mit dem verbliebenen anderen wie zwei Teile eines Puzzles ergänzten. Entsprechend nannte man dieses Phänomen auch den „Jigsaw-Effekt“. Das legt nahe, dass es zwischen beiden Augen eine Art „Verständigung“ geben muss – und diese muss zwangsläufig im Gehirn stattfinden, so der führende Autor der Studie, William Eric Sponsel, von der Universität Texas, San Antonio, Abteilung für Biomedizinische Technik.

In ihrer neuesten Publikation legen Sponsel und sein Team dar, dass der Jigsaw-Effekt bereits im frühesten Stadium des Glaukoms einsetzt. Sie entdeckten Hinweise darauf, welcher Teil des Gehirns für die ausgleichende Verbesserung des Sehfeldes verantwortlich sein könnte.

Diese Entdeckungen sind eine Herausforderung gegenüber allen bisher bekannten Schlussfolgerungen über den Grünen Star und wurden mit entsprechender Skepsis aufgenommen. Andere Experten hielten öffentlich dagegen: Wenn das Gehirn den Seh-Verlust durch Glaukom kontrolliert und ausgleicht, sollte doch die Sehfähigkeit eines Patienten mit beiden Augen besser sein, als wenn nur jeweils die Sehfähigkeit des einen und die des anderen Auges entsprechend miteinander „vermischt“ und an diese angepasst würde, würde. Auch entsprechende Untersuchungen wurden durchgeführt, um die neuen Thesen zu widerlegen.

Doch der Jigsaw-Effekt blieb gleichwohl nachweisbar. Das Team um Sponsel war sogar in der Lage, dies zu bestätigen. Der Schlüssel zu dem Ort, an dem das Gehirn den jeweiligen Seh-Verlust ausgleicht, fand sich in sehr kleinen, bogenförmigen Mustern im Sehfeld der betroffenen Patienten. Diese Muster geben Strukturen wieder, die sich tief im hinteren Bereich des  Gehirns befinden – bekannt sind sie als Okulare Dominanz-Säulen. Ihre Funktion ist noch nicht vollständig untersucht worden – einige von ihnen korrespondieren jedoch mit der Funktion des rechten Auges, andere mit der des linken.

Der neue Bericht dokumentiert, das die winzigen Spalten zwischen diesen Säulen, die jeweils dem rechten oder linken Auge zugeordnet sind, der Bereich sind, in dem das Gehirn das Sehfeld des einen Auges mit dem des anderen koordiniert. Abhängig von dem, was das Gehirn benötigt, können diese Spalten wie ein „Übersetzer“ an der Grenze zwischen zwei Ländern mit beiden Augen eine Übereinstimmung herstellen.

Das Fortschreiten von Alzheimer oder Parkinson etwa, deren Ablauf auf neurodegenerative Vorgänge zurückgeht, genau wie das Glaukom, könnte so ebenfalls durch die Einwirkung des Gehirns „moderiert“ werden. Das Gehirn strebt danach, zu verhindern, dass die gleiche Funktion auf beiden Seiten verlorengeht, wenn sich das vermeiden lässt – es versucht, zu kompensieren. Es sieht daher so aus, als wären ähnliche protektive Mechanismen am Werk – gleich welche neurodegenerative Erkrankung vorliegt.

Bleibt das Gehirn in der Lage, neurodegenerative Abläufe zu kontrollieren? Diese Kontrollmechanismen gilt es intensiv zu erforschen, um die genannten Erkrankungen künftig aufzuhalten und völlig neue Perspektiven möglicher Therapien zu eröffnen.

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