Neue brasilianische Studie: Strukturelle Reorganisation des Gehirns von Blindgeborenen enträtselt

Eine in der Fachzeitschrift „Human Brain Mapping“ veröffentlichte brasilianische Studie hat die Reorganisation anatomischer Strukturen im Gehirn von Menschen mit angeborener Blindheit identifiziert.

Die Forschung wurde vom D’Or Institute of Research and Education (IDOR), der Federal University of Rio de Janeiro (UFRJ) und dem Center for Specialized Ophthalmology, Brasilien, durchgeführt.

Vor einigen Jahrzehnten berichteten wissenschaftliche Studien über die Entdeckung, dass Blindgeborene die Sehverarbeitungsregion des Gehirns aktivieren können, wenn sie sich einer nicht-visuellen Aktivität, wie zum Beispiel dem Lesen in Braille, widmen. Diese Untersuchungen waren ein weiterer Beweis für die sogenannte Gehirnplastizität, die Fähigkeit des Gehirns seine Verbindungen neu zu organisieren, um Widrigkeiten zu begegnen. Dieser Prozess kann eine Reihe von strukturellen Modifikationen umfassen, wie etwa die Entwicklung neuer Nervenbahnen oder die Reorganisation bestehender Verbindungen.

„Kurz nach unserer Geburt sind wir Reizen ausgesetzt, die von unseren Sinnen erfasst werden. Diese sind grundlegend, um die Schaltkreise des Gehirns zu bestimmen. Auch ist es eine Zeit, in der sich unser Gehirn in großer Transformation befindet. Technisch gesehen könnten man denken, dass der Okzipitalkortex bei Menschen, die blind geboren wurden, funktionslos ist, aber wir wissen, dass dies nicht der Fall ist. Es ist aktiviert. Was wir nicht verstanden haben, war der strukturelle Prozess dahinter“, erklärt Dr. Fernanda Tovar-Moll, korrespondierende Autorin der aktuellen Studie und Präsidentin von IDOR.

Um die strukturelle Konnektivität im menschlichen Gehirn zu analysieren und die Möglichkeit alternativer neuronaler Verbindungen zu untersuchen, wurden Magnetresonanztomographie-Techniken in dieser Studie eingesetzt. Es wurden neuronale Bilder von zehn Personen mit angeborener Blindheit und Braille-Lesegeräten mit einer Kontrollgruppe von zehn Personen mit intaktem Sehvermögen verglichen. Nach detaillierter Untersuchung konnten die Wissenschaftler strukturelle Veränderungen der Konnektivität im Thalamus beobachten. Das ist die zentrale Region des Gehirns, die Informationen von den wichtigsten menschlichen Sinnen – wie Sehen, Hören und Fühlen – empfängt, verarbeitet und an die verschiedenen Gehirnregionen verteilt.

„Plastizität ist seit vielen Jahren der Forschungsschwerpunkt unserer Gruppe, und in diesem Fall der modalübergreifenden Plastizität bei von Geburt an blinden Menschen, in denen entfernte Bereiche des Gehirns diese Kommunikation darstellen, vermuteten wir, dass das Phänomen seinen Ursprung im Thalamus hat, da es die Gehirnstruktur ist, die für die Verbindung mehrerer kortikaler Regionen verantwortlich ist, und es könnte ein Bereich sein, der mit geringfügigen Änderungen in der axonalen Schaltung in der Lage wäre, voneinander entfernte Kortizes zu verbinden“, kommentiert der Neurowissenschaftler.

Die Forschenden konnten zudem beobachten, dass der Bereich des Thalamus, der der Verbindung mit dem Okzipitalkortex (Sehen) gewidmet ist, bei blinden Personen kleiner und schwächer war. Das gab wiederum den Verbindungen mit dem Schläfenkortex (Hören) mehr Raum und sie erwiesen sich im Vergleich zu denen bei Personen ohne Sehbehinderung als verstärkt. Das bedeutet, dass der visuelle Kortex nicht nur aktiviert wird, sondern auch von Verbindungen durchdrungen wird, die andere Sinne wie Hören und Fühlen verfeinern.

Diese Studie konnte zum ersten Mal beim Menschen eine alternative Kartierung in der Konnektivität des Thalamus mit dem Okzipital- und Schläfenkortex zeigen. Diese plastischen Reorganisationen könnten ein Mechanismus sein, der erklärt wie nicht-visuelle Reize den visuellen Kortex bei von Geburt an blinden Menschen erreichen und aktivieren könnte. „Neuroimaging-Studien ermöglichen es uns, durch die Struktur des Gehirns zu navigieren und die Vielfalt der Plastizität des Gehirns besser zu verstehen, was auch den Weg für Entdeckungen wie neue visuelle Rehabilitationsinitiativen ebnen kann“, fügt Dr. Tovar-Moll hinzu und berichtete weiter, dass ihre Forschungsgruppe noch an weiteren Studien mit angeborenen Blinden beteiligt ist, in denen sie neben der Struktur auch die funktionellen Anpassungen der Gehirnplastizität untersuchen.