Funktionelle Organisation und plastische Reorganisation des
auditorischen Kortex beim Menschen

Aus Tierexperimenten sind plastische Veränderungen in der funktionalen Organisation sensorischer Areale infolge von Diskriminationslernen bekannt. Mittels MEG-Messungen vor, während und nach einem dreiwöchigen Frequenz-Diskriminationstraining wurden plastische Veränderungen im auditorischen Kortex des Menschen nachgewiesen. Dabei wurden normalhörende Probanden nach einem adaptiven Diskriminationsparadigma trainiert, immer kleiner werdende Frequenzunterschiede zu erkennen. Die daraus resultierende Sensitivitätsverbesserung in der Wahrnehmung von gerade noch hörbaren Frequenzunterschieden, ging mit einer Vergrößerung der neuronalen Quellenstärke einher. In einem weiteren Experiment lernten die Probanden unterschiedliche Phonemlängen, die im Japanischen, aber nicht im Deutschen bedeutungsrelevant sind, immer genauer zu unterscheiden. Aus begleitenden MEG-Messungen zeigte sich bei deutschen Probanden eine Veränderung von einer unspezifischen Aktivität zu einer vergrößerten, zeitlich abgegrenzteren kortikalen Repräsentation, während Japaner von dem Training offensichtlich nicht profitierten. Die Ergebnisse verdeutlichten plastische Reorganisation im auditorischen Kortex, hervorgerufen durch intensives Training und bestätigten, dass sensorisches Lernen auch im erwachsenen Gehirn zu Veränderungen führen kann und dass Sprachelemente dafür besonders zugänglich sind. Aus Tierexperimenten ist bekannt, dass kortikale Regionen, die nicht mehr durch ihr ursprüngliches Eingangssignal inerviert werden, Funktionen benachbarter kortikaler Areale übernehmen. Eine funktionelle Deafferentierung im auditorischen System beim Menschen wurde im Experiment durch Darbietung von Musik nachgebildet, bei der ein spektraler Bereich unterdrückt wurde. Das Hören derart modifizierter Musik für einige Stunden führt dazu, dass ein Testreiz in der spektralen Lücke weniger starke kortikale Aktivität auslöst. Vergleichende MEG-Untersuchungen zeigten, dass bei Berufsmusikern die Klänge ihres Instrumentes stärker kortikal repräsentiert sind als dies bei Nichtmusikern der Fall ist. Dieser Effekt plastischer Veränderung war umso stärker, je früher im Kindesalter die Musiker das Üben ihres Instrumentes aufnahmen.

Drittmittelgeber:

Deutsche Forschungsgemeinschaft, PA392/6-3

Beteiligte Wissenschaftler:

Prof. Dr. C. Pantev (Leiter), Prof. Dr. A. Lamprecht-Dinnesen, Priv.-Doz. Dr. S. Knecht, Dr. Y. Hirata,
Dr. M. Nieschalk, Dr. P. Sörös, Dr. A. Seither-Preisler, Dipl. Psych. H. Menning, Dipl. Ing. A. Wollbrink, Prof. Dr. T. Elbert (Universität Konstanz), Prof. Dr. E. Altenmüller (Universität Hannover), Prof. Dr. L.E. Roberts (McMaster Univ. Hamilton,Canada), Dr. A. Engelien (Cornell Univ. Med. College, New York, USA)

Veröffentlichungen:

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