ESR: Das menschliche Konnektom: eine umfassende Landkarte der Gehirnverbindungen

Wissenschaftler sind immer noch weit davon entfernt, das menschliche Gehirn in seiner Gesamtheit zu verstehen. Vor allem das Fehlen einer umfassenden Abbildung aller Verbindungen im Gehirn, einem so genannten Konnektom, macht dies nach wie vor schwierig.

Neue Fortschritte im Bereich der Magnetresonanztomographie (MRT) könnten nun aber einen deutlichen Schritt in diese Richtung bedeuten, berichtete Dr. Patric Hagmann aus Lausanne, Schweiz, gestern auf der Eröffnungspressekonferenz des Europäischen Radiologenkongress (ECR 2014) in Wien.

Innovationen im MRT Bereich ermöglichen neue Sicht auf das menschliche Gehirn
Erkrankungen des Gehirns wirken sich auf die neuralen Verbindungen aus und eine Abbildung bzw. ein genaueres Verständnis dieser Verbindungen, wäre eine große Hilfe, um diese Prozesse besser zu verstehen. In einer New Horizons Session heute am ECR wird Dr. Hagmann zeigen, wie neue Entwicklungen im MRT Bereich es möglich machen, das menschliche Konnektom besser zu verstehen.
„Wir haben es noch nicht geschafft, das menschliche Konnektom zu entschlüsseln, aber spezifische technische Entwicklungen in der Magnetresonanztomografie und Bildgebungssoftware stimmen uns zuversichtlich. Die Entwicklung der Diffusions-MRT und anderer MR-Techniken wie die Traktographie der weißen Gehirnmasse und die Unterscheidung zwischen dieser und der grauen Gehirnmasse, haben es uns ermöglicht, die gesamte humane strukturale Konnektivität in vivo und auf einer makroskopischen Ebene darzustellen. Es ist nun möglich, das Konnektom eines individuellen Patienten nicht-invasiv und äußerst schnell auf Millimeter-Ebene darzustellen“, führt Dr. Hagmann weiter aus.

Erkrankungen verschiedener Gehirnareale haben unterschiedliche Auswirkungen auf den Organismus
Nervenbahnen, welche die graue Gehirnmasse verbinden, können nun als Netzwerk aus Knoten und Ecken dargestellt werden. Um dies, und auch die Auswirkungen von Krankheiten darauf, besser verständlich zu machen, benützt Dr. Hagmann gerne das Beispiel eines Verkehrsnetzes.
„Die verschiedenen Bereiche des Gehirns sind wie Flughäfen von unterschiedlicher Größe. Es gibt kleinere wie Genua, mittelgroße wie Madrid und große Drehscheiben wie Heathrow. Wenn es nun ein Problem auf einem dieser kleineren Flughäfen gibt, so wirkt sich dies lokal ohne gröbere Auswirkungen auf das Gesamtnetz aus. Betrifft es aber eine größere Drehscheibe, dann gibt es auch massivere Auswirkungen auf alle übrigen Verbindungen. Genauso verhält es sich auch im Gehirn, manche Erkrankungen betreffen Knotenpunkte, andere nur mittlere oder kleine Areale und je nachdem unterscheiden sich auch die Auswirkungen auf den gesamten Organismus“, so Dr. Hagmann.

Konnektomik: ein neues Feld der Neurowissenschaften
Die aktuellen Errungenschaften haben die Entstehung der Konnektomik vorangetrieben, einem neuen Feld der Neurowissenschaften, welches sich mit den organisatorischen Strukturen des menschlichen Gehirn-Netzwerks beschäftigt. Diese Forschung wird vielleicht helfen, einige neurodegenerative Erkrankungen, sowie die biologischen Grundlagen von psychischen Erkrankungen wie Autismus und Schizophrenie, zu verstehen.
Diese Möglichkeiten lassen Dr. Hagmann optimistisch in die Zukunft blicken: „Es wird Meilensteine in der Technik geben, welche uns erlauben werden, die Auflösung und Genauigkeit unserer Messgeräte auf ein neues Level zu heben. Aus unzähligen klinischen Studien wird ein neues Verständnis der Gehirnphysiologie und der Krankheitsmechanismen hervorgehen, ebenso wie neue Wege, um Gehirnerkrankungen zu diagnostizieren und zu charakterisieren“.

Seit 6. März tagen in Wien über 20.000 Radiologen
Beim 26. Europäischen Radiologenkongress (European Congress of Radiology/ECR) vom 06. bis 10. März 2014 im Austria Center in Wien werden auch heuer wieder Spezialisten aus dem Bereich der medizinischen Bildgebung ihr Fachwissen auf den verschiedensten Gebieten austauschen, und die neuesten Erkenntnisse der Forschung präsentieren.
Der ECR ist die Jahrestagung der Europäischen Gesellschaft für Radiologie (European Society of Radiology/ESR), welche weltweit über 58.000 Radiologen vertritt. Mit mehr als 20.000 Teilnehmern aus der ganzen Welt ist der ECR einer der größten medizinischen Kongresse weltweit; zusätzlich bietet er die größte Industrieausstellung in Europa, bei der auf über 26.000 m² mehr als 300 internationale Firmen die neuesten Produkte der Medizintechnik anbieten.

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