Berner Forscher messen erstmals Gehirn-Kommunikation live

Forscher der Universität Bern haben erstmals direkt gemessen, wie tiefe Hirnregionen mit der Großhirnrinde kommunizieren. Ihre Studie, die diese Woche in Nature Communications veröffentlicht wurde, liefert völlig neue Einblicke in den 24-Stunden-Signalfluss im menschlichen Gehirn. Bisherige Annahmen über Gedächtnis und Emotionen müssen nun teilweise neu bewertet werden.

Ein Blick in die Daten-Autobahnen des Geistes

Bisher stützte sich die Forschung vor allem auf Methoden wie fMRT oder EEG. Diese zeigten, welche Gehirnareale aktiv sind, ließen aber die Richtung des Informationsflusses im Dunkeln. Die Berner Studie durchbrach diese Grenze mit einem innovativen Ansatz.

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Das Team nutzte intrakranielle EEG-Messungen bei 15 Epilepsie-Patienten, die bereits zu Diagnosezwecken Elektroden im Gehirn trugen. Durch gezielte elektrische Stimulation einzelner Regionen verfolgten die Forscher die Signale mit Millisekunden-Genauigkeit. Statt nur Korrelationen zu beobachten, konnten sie so erstmals die ursächliche Kommunikation nachweisen.

Überraschende Rolle der Gedächztniszentren

Ein zentrales Ergebnis stellt bisherige Modelle auf den Kopf: Der Hippocampus und die Amygdala – zuständig für Gedächtnis und Emotionen – senden etwa doppelt so viele Signale an die Großhirnrinde, wie sie von dort empfangen. Sie agieren also nicht als passive Empfänger, sondern als aktive Treiber des Informationsflusses.

Noch bemerkenswerter: Dieses Muster bleibt sowohl im Wachzustand als auch im Schlaf konstant. Bei Nagetieren kehrt sich die Richtung im Schlaf um – beim Menschen nicht. „Diese Resultate belegen die aktive Rolle der tiefen Hirnregionen, unabhängig vom Schlaf-Wach-Rhythmus“, sagt Letztautor Maxime Baud von der Universitätsklinik für Neurologie.

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Fundament für neue Therapien

Was bedeutet das für unser Verständnis des Gehirns? Die ständige Kommunikation legt die Basis für komplexe Leistungen wie Entscheidungen, emotionales Erleben und Lernen. Für die klinische Praxis eröffnen sich dadurch neue Perspektiven.

Erkrankungen wie Demenz oder Depressionen werden oft auf Störungen in diesem Kommunikationsnetzwerk zurückgeführt. Kennt man den gesunden Signalfluss, lassen sich Abweichungen künftig präziser identifizieren. Langfristig könnte dies zu gezielteren Hirntherapien und objektiveren Diagnosekriterien führen.

Die Studie markiert den Beginn einer neuen Ära. Die Vision einer dynamischen Landkarte des menschlichen Gehirns rückt näher – und mit ihr das Versprechen, kognitive Störungen eines Tages besser behandeln zu können.

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