Posted in: Mathematik, Medizin 3. November 2011 01:01 Weiter lesen →

Klub der Netzwerker

Grafik zeigt grün, gelb bzw. rot eingefärbte Punkte, die die Konturen des Gehirns nachzeichnen, zwischen ihnen Verbindungslinien der gleichen Farben Einige Gehirnregionen besitzen besonders viele Verbindungen mit anderen Gehirnregionen. Diese Regionen bilden im Hirn eine Art Klub, haben zwei amerikanische und niederländische Forscher entdeckt. Ein unerwartet großer Anteil ihrer vielen Verbindungen führt demnach zu anderen gut verknüpften Regionen.

Grafik: Reprinted with permission: Van den Heuvel, et al. The Journal of Neuroscience 2011

Die meisten der gut verknüpften Regionen seien an einer Reihe komplexer Leistungen beteiligt und nicht nur auf einzelne Aufgaben spezialisiert, erklärt Olaf Sporns von der Indiana University in Bloomington. Ihre enge Verknüpfung untereinander helfe vielleicht, beim Ausfall einer Region umfassende Beeinträchtigungen der Leistungsfähigkeit des Gehirns zu vermeiden.

Sporns und sein Kollege Martijn van den Heuvel vom Universitätsklinikum Utrecht untersuchten für ihre Studie die Gehirne von 21 gesunden Männern und Frauen. Die Forscher nutzten eine Spielart der Kernspintomografie, um den Verlauf der Nervenfaserbündel zwischen 82 Gehirnregionen zu kartieren. Die so erhaltenen Daten unterzogen sie einer Netzwerkanalyse.

Zwölf der betrachteten Regionen – sechs in jeder Hemisphäre des Gehirns – sind besonders gut mit anderen Regionen und darüber hinaus besonders gut mit ihresgleichen verknüpft, berichten die beiden Forscher im „Journal of Neuroscience“. Neben einem Areal in der Sehrinde im Hinterhauptslappen gehören dazu die oberen Windungen in Stirn- und Scheitellappen sowie die tief im Hirn gelegenen Strukturen Hippocampus, Putamen und Thalamus.

Die Existenz eines Klubs der gut Verknüpften sei eine echte Überraschung, so Sporns weiter. „Diese Gehirnregionen erhalten alle möglichen hochgradig aufbereiteten Informationen aus praktisch allen Teilen des Gehirns“, so der Forscher. „Da fragt man sich schon, was sie untereinander zu bereden haben.“

Forschung: Martijn P. van den Heuvel, Afdeling Psychiatrie, Rudolf Magnus Instituut voor Neurowetenschappen, Universitair Medisch Centrum, Utrecht, und Olaf Sporns, Department of Psychological and Brain Sciences und Program in Cognitive Sciences, Indiana University, Bloomington

Veröffentlichung Journal of Neuroscience, Vol. 31(44), pp 15775-86, DOI 10.1523/JNEUROSCI.3539-11.2011

WWW:
Sporns Lab, Indiana University
Brain Connectivity
Rudolf Magnus Institute, Utrecht
Gehirnatlas
Human Connectome Project
Diffusions-Tensor-Bildgebung

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