Geheimnisvolles Gehirn (Illu.) | Copyright: grewi.deNew Haven/ USA - Die meisten Wissenschaftler hielten bislang elektrische Felder im Innern des Gehirns für ein reines Nebenprodukt der Hirnaktivität. Eine neue Studie an der "Yale University" belegt nun, dass elektrische Felder selbst auch die Aktivität von Hirnzellen beeinflussen können.
Die Entdeckung hilft den Wissenschaftler zu erklären, warum Techniken, wie sie die elektrischen Felder im Hirn beeinflussen, wie beispielsweise die "Transkranielle Magnetstimulation" (TMS) oder "Tiefe Hirnstimulation" (DBS), die zur Behandlung unterschiedlicher neurologischer Krankheiten, wie Depressionen eingesetzt werden, wirken.
"Zugleich erweckt die Studie aber auch zahlreiche Fragen etwa darüber, wie stark sich elektrische Felder die uns tagtäglich umgeben, etwa jene von Stromleitungen und Mobiltelefonen, auf unser Hirn auswirken", erläutert Professor David MrCormick von der "Yale School of Medicine".
Angeregt wird die geringe elektrische Aktivität in den Membranen der Hirnzellen (Neuronen) durch chemische Prozesse und kann so durch "Elektroenzephalografie" (EEG) gemessen werden, wenn gemeinsame Schwankungen vieler dieser Neuronen stattfinden. Diese inneren elektrischen Signale beinhalten Informationen über bestimmte kognitive und Verhaltenszustände. Bislang konnte jedoch noch nicht aufgezeigt werden, ob sie tatsächlich auch die Hirnaktivität selbst verändern.
Gemeinsam mit Flavio Frohlich hat McCormick langsam oszillierende Signale in das Hirngewebe übertragen und entdeckten dabei, dass das Signal eine Art von Rückkopplungsschlaufe erzeugte, anhand derer sich Veränderungen der neurologischen elektrischen Felder nachweisen ließen, wie sie dann wiederum das elektrische Feld selbst verstärken.
"Das ist so, als würde man ergründen wollen, ob das Gebrüll der Masse in einem Fußballstadion auch den einzelnen Besucher dazu bringt, selbst zu mit einzustimmen", erläutert McCormick.
Die Fähigkeit der vom Hirn erzeugten elektrischen Felder ihre eigene Aktivität zu beeinflussen erscheint während epileptischer Anfälle besonders ausgeprägt. Zugleich belegt die Studie aber auch, dass die elektrischen Felder auch während normaler Aktivitäten, wie beispielsweise Schlafen, die Hirnfunktion beeinflussen.
"Die Ergebnisse verändern die Art und Weise, wie wir die Hirnfunktion betrachten und könnten von großem klinischem Wert für zukünftige Therapien zur Kontrolle von Epilepsie, Depressionen und anderer neurologischer Krankheiten sein", so McCormick.
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Quellen: grenzwissenschaft-aktuell.de / yale.edu
