Die funktionelle Hirntomografie findet breite Anwendung bei der Erforschung der Hirnfunktion, sowohl in Hinblick auf das Verständnis der Arbeitsweise des Gehirns als auch bei der Untersuchung von Erkrankungen. In jüngerer Zeit beginnt sie auch bei der Diagnose von neurologischen und psychischen Störungen eine Rolle zu spielen sowie bei der Planung von neurochirurgischen Eingriffen.

Nun haben Wissenschaftler den Zusammenhang zwischen einer Verminderung des funktionellen MRI (Magnetresonanztomographie) -Signals und der zugrundeliegenden neuronalen Aktivität untersucht. Sie verwendeten dabei einen sensorischen Stimulus, mit dem nur Teile des Sehfeldes stimuliert werden. Die Regionen im hinteren Teil des Gehirns, die an der Verarbeitung visueller Informationen mitwirken, sind in Karten organisiert, auf denen kleine Neuronengruppen Teile des Sehfeldes repräsentieren. Stimulierten die Wissenschaftler nur einen Teil des Sehfeldes, führte das zu negativen Antwortsignalen in den Regionen, die nicht das stimulierte Stück des Sehfeldes repräsentierten.

Die Wissenschaftler fanden heraus, dass dieses negative Antwortsignal bei der funktionellen Bildgebung tatsächlich mit einer Abschwächung der neuronalen Aktivität verknüpft ist. Sowohl in den Synapsen als auch in den Zellkörpern der lokalen Neuronen nahm die elektrische Aktivität ab. Während das Absinken der synaptischen Aktivität eine Abnahme des Inputs in die lokalen Neuronen widerspiegelt, ist es beim Absinken der Aktionspotenziale, die von den Zellkörpern produziert werden, eine Abnahme des Output-Signals. Da das Auftreten des neuronalen Aktivitätsabfalls sofort erfolgte, konnte die später auftretende Verringerung des Blutflusses nicht die Ursache dafür sein.

MEDICA.de; Quelle: Nature Neuroscience 2006, Vol. 9, S. 569-577