Neues Forschungslabor eröffnet

Am Max-Planck-Institut für Bildungsforschung unterstützt ab sofort ein Magnetresonanztomograf die Erforschung neuronaler Veränderungen über die Lebensspanne

15. Juni 2012

Benutzen jüngere und ältere Menschen die gleichen Gehirnregionen zur Lösung von kognitiven Aufgaben? Lassen sich Hirnaktivität und Hirnstruktur durch geistiges oder körperliches Training verändern? Diesen und weiteren Fragen wollen Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für Bildungsforschung (MPIB) um Professor Ulman Lindenberger jetzt mithilfe eines institutseigenen Magnetresonanztomografen (MRT) auf den Grund gehen.

Das MRT-Modell bietet den Testpersonen vorab einen Einblick in die Abläufe.

MRT-Geräte dienen meistens der radiologischen Diagnosestellung. Wie bereits anderen Einrichtungen in der Hauptstadt, zum Beispiel dem Exzellenzcluster „Languages of Emotions“ der Freien Universität und dem Berliner NeuroImaging Center (BNIC) der Charité, steht dem MPIB nun erstmals ein MRT ausschließlich für wissenschaftliche Projekte und Studien zur Verfügung.

Die besondere Expertise des MPIB besteht in der Durchführung von sogenannten Längsschnittstudien. Das sind Untersuchungen, bei denen Probanden über einen längeren Zeitraum begleitet werden, während sie beispielsweise an einem Trainingsprogramm teilnehmen. Durch mehrfache MRT-Messungen im Verlauf einer derartigen Studie können Veränderungen der Hirnfunktion und -struktur somit nicht nur in verschiedenen Lebensphasen, zum Beispiel als Folge der Gehirnalterung, sondern auch als Auswirkung von regelmäßiger körperlicher Anstrengung oder Gedächtnistraining beobachtet werden.

Das Interesse an altersbedingten Veränderungen des menschlichen Gehirns sowie an dessen Veränderbarkeit durch Erfahrung beziehungsweise Training (Plastizität) stellt höchste Anforderungen an die technische Stabilität und Vergleichbarkeit der MRT-Messungen. Am MPIB soll dies nun durch umfangreiche Qualitätssicherungsmaßnahmen im eigenen Labor erreicht werden.

Macht körperliche Aktivität auch das Gehirn fit?

In einer jetzt beginnenden Untersuchung erforschen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler mit dem neuen MRT, welche kognitiven und neuronalen Veränderungen durch Training der körperlichen Fitness auf Fahrradergometern im höheren Alter erreicht werden können. Die Forscher erwarten, dass das Gehirn durch körperliches Training stärker durchblutet wird und dies Faserbahnen im Gehirn stärkt, die mittels MRT gemessen werden können.

Eine andere Studie ergründet strukturelle und funktionelle Hirnveränderungen, die eintreten, wenn Rechtshänder ihre linke Hand trainieren. Zu diesem Zweck erhalten Probanden ein Touchpad, auf dem sie das Schreiben und Zeichnen mit der linken Hand üben. Über einen Zeitraum von zwei Monaten wird jeder Proband circa 15 Mal im MRT untersucht. Die Forscher des MPIB erhoffen sich damit Erkenntnisse über trainingsbedingte Veränderungen in der Struktur und Funktion motorischer Hirnregionen.

Die Magnetresonanztomografie ist ein gesundheitlich unbedenkliches Verfahren, mit dessen Hilfe sich Bilder des Körperinneren, beispielsweise des menschlichen Gehirns, erzeugen lassen. Die Kosten für den 3-Tesla-Tomografen von Siemens und die notwendigen Ausbauten werden von der Max-Planck-Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften e.V. getragen, einer gemeinnützigen und unabhängigen Forschungseinrichtung, zu der neben dem MPIB rund 80 Institute im In- und Ausland zählen.

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