Funktionelle Organisation und plastische Reorganisation des auditorischen Kortex beim Menschen

Die wichtigste Eigenschaft in der funktionellen Architektur des auditorischen Systems ist die Tatsache, daß der periphere Rezeptor topographisch auf den verschiedenen Ebenen des zentralen Teils dieses sensorischen Systems repräsentiert ist. Auch der auditorische Kortex besteht aus mehreren Arealen, die jeweils funktionell organisiert sind und besitzt die Fähigkeit, sich nach peripherer Verletzung oder Deprivation plastisch zu reorganisieren. Mittels EEG, aber insbesondere mittels MEG-Messungen können diese Prozesse kortikaler Plastizität auch beim Menschen nichtinvasiv sichtbar gemacht werden und zu Wahrnehmungs- und Verhaltensprozessen in Beziehung gesetzt werden. Veränderung des relativen Gewichts von Afferenzen in einem Projektionsareal, etwa durch ausbleibende Aktivität nach Deafferentierung oder durch Übererregung in einigen Verbindungen durch Training, kann zur Reorganisation der entsprechenden kortikalen "Karte" führen. In diesem Forschungsprojekt sollen die Kenntnisse über die funktionelle Organisation des auditorischen Kortex des Menschen anhand von neurophysiologischen und neuroanatomischen Informationen, die nichtinvasiv durch MEG-/EEG-Registrierungen sowie MRT gewonnen werden, vertieft werden. Weiterhin soll der experimentelle Nachweis der plastischen Reorganisation des auditorischen Kortex des Menschen beiDeafferentierung (klinisches Modell), gezieltem Eingangsmuster sowie Diskriminationstraining anhand MEG-/EEG-Registrierungen sowie deren Kombination mit MRT, erbracht werden.

Drittmittelgeber:

Deutsche Forschungsgemeinschaft, Pa392/6-1, Pa392/6-2

Beteiligte Wissenschaftler:

Priv.-Doz. Dr. C. Pantev (Leiter), Dipl. Psych. H. Menning, Dipl.-Ing. A. Wollbrink, Prof. Dr. L.E. Roberts, Priv.-Doz. Dr. med. S. Knecht (McMaster-University, Hamilton, Canada), Dr. med. A. Engelien (Cornell University Medical College, New York, USA)

Veröffentlichungen:

Knecht, S., H. Henningsen, T. Elbert, H. Flor, C. Höling, C. Pantev, E.Taub: Reorganizational and perceptional changes after amputation. Brain, 119, 1996, S. 1213-1219

Csepe, V., C. Pantev, M. Hoke, B. Ross, S. Hampson: Mismatch fields to tone pairs: neuromagnetic evidence for temporal integration. Electroenceph clin Neurophysiol 104, 1997, S. 1-9

Engelien, A., R. Oostenveld, P. Soros, E.B. Ringelstein, C. Pantev: Does cortical blindness lead to functional reorganization in auditory and somatosensory cortices? NeuroImage 5, 1997, S. 183

Elbert, T., A. Sterr, H. Flor, B. Rockstroh, S. Knecht, C. Pantev, C. Wienbruch, E. Taub: Input-increase and input-decrease types of cortical reorganization after upper extremity amputation in humans. Exp. Brain Res. 117, 1998, S. 161-164

Sterr, A., M.M. Muller, T. Elbert, B. Rockstroh, C. Pantev, E. Taub: Perceptual correlates of changes in cortical representation of fingers in blind multifinger Braille readers. Nature 391, 1998, S. 134

Pantev, C., R. Oostenveld, A. Engelien, B. Ross, L.E. Roberts, M. Hoke: Increased auditory cortical representation in musicians. Nature 392, 1998, S. 811-814

Flor, H., T. Elbert, W. Mühlnickel, C. Pantev, C. Wienbruch, E. Taub: Cortical reorganization and phantom phenomena in congenital and traumatic upper extremity amputees. Exp Brain Res 119, 1998, S. 205-212

Sterr, A., M. Müller, T. Elbert, B. Rockstroh, C. Pantev, E. Taub: Perceptual correlates of changes in cortical representation of fingers in blind multifinger braille readers. J of Neuroscience 18, 1998, S. 4417-4423

Sörös, P., S. Knecht, M. Deppe, H. Lohmann, C. Pantev, B. Lütkenhöner, H. Henningsen: Cortical somatosensory hand area representations assessed by MEG: interhemispheric differences in right-handed individuals. NeuroImage, 1997, S. 201

Pantev, C., B. Ross, P. Berg, T. Elbert, B. Rockstroh: Study of the human auditory cortices using a whole-head magnetometer: left vs. right hemisphere and ipsilateral vs. contralateral stimulation. Audiology and Neuro-Otology 3, 1998, 183-190

Rockstroh. B., B. Clementz, C. Pantev, L. Blumenfeld, A. Sterr, T. Elbert: Failure of dominant left-hemispheric activation in response to right-ear stimulation in schizophrenia. NeuroReport 9, 1998, S. 3819-3822

Elbert, T., V. Candia, E. Altenmüller, H. Rau, A. Sterr, B. Rockstroh, C. Pantev, E. Taub: Alteration of digital representations in somatosensory cortex in focal hand distonia. NeuroReport 9, 1998, S. 3571-357

Knecht, S., H. Henningsen, C. Hohling, T. Elbert, H. Flor, C. Pantev, E. Taub: Plasticity of plasticity? Changes in the pattern of perceptual correlates or reorganization after amputation. Brain 121, 1998, S. 717-724

Kofoed, B., C.K. Bak, V. Csepe, C. Pantev, K. Saermark: Source location outside the auditory cortex: Auditory event related field to tone-duration in a discrimination task. In: Aine, C., Y. Okada, G. Stroink, S. Swithenby and C. Wood (Eds.), Advances in Biomagnetism Research: Biomag96 Springer-Verlag, New York, 1998, in press

Pantev, C., T. Elbert, B. Ross, C. Eulitz, E. Terhardt: Binaural fusion of virtual pitch in the human auditory cortex. In: Aine, C., Y. Okada, G. Stroink, S. Swithenby and C. Wood (Eds.), Advances in Biomagnetism Research: Biomag96. Springer-Verlag, New York, 1998, in press