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Gehirnzellen arbeiten am besten im Team

Das Gehirn lernt besonders schnell und gut, wenn benachbarte Nervenzellen gleichzeitig über längere Zeit gereizt werden. Diese Teamarbeit konnten deutsche Neurowissenschaftler mithilfe der funktionellen Kernspintomografie (fMRI) erstmals bis ins Detail beobachten. Über ihre Ergebnisse berichten sie in der Fachzeitschrift Neuron (Bd. 40, S. 643).

Menschen können zwei dicht nebeneinander liegende Punkte auf der Fingerspitze besser voneinander unterscheiden, nachdem die Kuppe ihres Zeigefingers eine Zeit lang stimuliert wurde. Das stellten die Forscher um Martin Tegenthoff von der Ruhr-Universität Bochum fest. Sie reizten drei Stunden lang mit einer vibrierenden Membran einen kleinen Bereich auf der Zeigefingerspitze von Testpersonen. Danach konnten die Probanden zwei Nadeln, die sie mit der Fingerkuppe berührten, voneinander unterscheiden. Zuvor hatten sie die Nadeln als eine einzige wahrgenommen.

Die aktive Bereich des Gehirns, der auf die Stimulation des Zeigefingers reagierte, hatte sich nach den drei Lernstunden deutlich vergrößert. Außerdem stellten die Wissenschaftler auch in Hirnregionen eine gesteigerte Aktivität fest, die nicht unmittelbar die Signale des Tastsinns aufnehmen, sondern für die komplexere Weiterverarbeitung der Informationen zuständig sind. Die gleichzeitige Verarbeitung der Reize von der Fingerkuppe aktivierte also ein ausgedehntes Netzwerk von Nervenzellen.

Die Messungen der Kernspintomografie zeigten deutlich das Ausmaß des Lernerfolges der einzelnen Testpersonen: Diejenigen, bei denen sich die aktivierte Hirnregion am meisten vergrößerte, hatten auch die größten Erfolge bei der Unterscheidung der eng beieinanderstehender Nadeln. Allerdings blieben die Veränderungen der Hirnaktivität ebenso wie die Lernerfolge der Probanden nur von kurzer Dauer: Nach 24 Stunden hatten sie sich bereits wieder zurückgebildet.

ddp/bdw ? Katharina Vogelmann
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