Magnetische Impulse im Gehirn können den Tastsinn an den Fingerspitzen steigern. Das haben Wissenschaftler der Ruhr-Universität Bochum in Experimenten mit der so genannten repetitiven Transcraniellen Magnetstimulation (rTMS) gezeigt. Dabei baut eine Magnetspule nahe dem Kopf ein pulsierendes Magnetfeld auf, wodurch bestimmte Hirnregionen sehr gezielt stimuliert werden können. So lässt sich beispielsweise die Tastempfindlichkeit speziell des Zeigefingers erhöhen, berichten die Forscher um den Neuroinformatiker Hubert Dinse. Von ihrer Arbeit erhoffen sich die Wissenschaftler neue Erkenntnisse über die rTMS und über Lernprozesse im Gehirn.
Die Transcranielle Magnetstimulation (TMS) wurde vor etwa zwanzig Jahren erstmals von Medizinern angewandt, um einzelne Gehirnregionen zu stimulieren. Ihre Wirkung beruht auf dem physikalischen Prinzip der elektromagnetischen Induktion, nach dem ein elektrischer Strom fließt, wenn ein Magnetfeld auf- oder abgebaut wird. Bei der TMS entsteht das Magnetfeld in einer Spule, die wie eine Acht geformt ist. Diese kann sehr gezielt in den Nervenbahnen einzelner Hirnregionen Stromflüsse induzieren. Als repetitive Transcranielle Magnetstimulation (rTMS) werden Verfahren bezeichnet, bei denen sich die magnetischen Reize in schneller Folge wiederholen. Die rTMS wird heute unter anderem bei der Behandlung chronisch depressiver Patienten eingesetzt, die auf andere Therapieformen nicht ansprechen. Die genaue Wirkungsweise dieser Therapien ist jedoch noch unklar.
Um die Effekte der rTMS besser zu verstehen, erprobten die Bochumer Wissenschaftler das Verfahren nun an 33 Probanden. Dazu stimulierten sie gezielt die Hirnregion, die für den rechten Zeigefinger zuständig ist, und maßen gleichzeitig die Tastempfindlichkeit dieses Fingers. Als Maß dafür diente der Abstand zweier Nadeln, die gerade noch als zwei getrennte Objekte wahrgenommen werden konnten. Eine Behandlung mit der rTMS bewirkte eine etwa 15-prozentige Steigerung dieser Fähigkeit, ergaben die Experimente. Dieser Effekt klang nach der Stimulation zwar ab, war jedoch selbst zwei Stunden später noch deutlich messbar.
Die Stimulation ließ sich dabei sehr genau fokussieren: Beim Tastsinn des Ringfingers, der von einem nur wenige Millimeter vom für den Zeigefinger zuständigen Hirnareal gesteuert wird, konnten die Forscher nur eine sehr geringe Auswirkung beobachten. Wie die rTMS die Hirnfunktionen verändert, konnten die Forscher anhand der so genannten funktionellen Magnetresonanztomographie (fMRI) nachweisen, bei der die Aktivität der einzelnen Hirnareale während einer Bewegung oder einer Tätigkeit direkt gemessen werden können. Dabei zeigte sich, dass bei den stimulierten Probanden die Zahl der für den Zeigefinger aktiven Nervenzellen vorübergehend zunahm.
Hubert Dinse ( Ruhr-Universität Bochum) et al.: PLoS Biology (Nr. 3, Bd. 11, e362) ddp/wissenschaft.de ? Ulrich Dewald
