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14.10.2015 By: Christina Bornschein

Auszeichnung für Nachwuchswissenschaftlerin

Der Attempto-Preis 2015 des Universitätsbunds Tübingen geht an Dr. Amalia Papanikolaou vom Max-Planck-Institut für biologische Kybernetik


Tübingen, 14. Oktober 2015. Amalia Papanikolaou aus der Abteilung „Physiologie kognitiver Prozesse“ von Professor Nikos Logothetis am Max-Planck-Institut für biologische Kybernetik hat den Attempto-Preis 2015 der Attempto-Stiftung im Universitätsbund Tübingen erhalten. Sie wurde am 14. Oktober 2015 für ihre Arbeit ausgezeichnet, in der sie sich mit den Folgen von Schädigungen der für das Sehen verantwortlichen Teile der menschlichen Großhirnrinde befasst hat. Weiterer diesjähriger Preisträger ist Chih-Yang Chen, Doktorand in der Arbeitsgruppe von Dr. Ziad Hafed am Werner Reichardt Centrum für Integrative Neurowissenschaften (CIN) der Universität Tübingen.

 

In der in den Proceedings der National Academy of Science USA erschienenen Arbeit zeigt Amalia Papanikolaou mit Hilfe funktioneller Magnetresonanztomographie (fMRT), dass die Beziehung zwischen Sehstörungen und Schädigungsmustern wesentlich komplexer ist als bislang gedacht. Sie untersuchte mittels fMRT die Reaktionen von Patienten, die durch eine chronische Verletzung des primären visuellen Kortex auf einem Viertel des Sichtfeldes blind sind, und unter einer sogenannten Quadrantanopie leiden. 

Visuelle Eindrücke, die das Gehirn über den Sehnerv erreichen, werden im visuellen Kortex verarbeitet. Der primäre visuelle Kortex (V1) ist dabei die erste Stufe der kortikalen Verarbeitung. Von dort werden die so vorverarbeiteten Informationen an höhere visuelle, kortikale Areale weitergeleitet. Ist der primäre visuelle Kortex V1 beschädigt, führt dies zu einem Verlust des bewussten Sehens in bestimmten Bereichen des Sichtfelds. 

Derartige Schäden am primären visuellen Kortex treten meist als Resultat eines Schlaganfalls oder anderen Hirnverletzungen wie Traumata oder Tumoren auf. Kortikale Blindheit ist eine schwere Last für die Betroffenen, denn sie beeinträchtigt viele Aktivitäten im täglichen Leben: Lesen, Autofahren und die Orientierung zum Beispiel. Bisher gibt es noch keine gängigen Behandlungsmöglichkeiten. Trotzdem besteht Hoffnung auf Linderung: Einige Patienten verfügen trotz allem noch über eine Sensitivität innerhalb des blinden Teils ihres Gesichtsfelds. 

In der Studie der Abteilung „Physiologie kognitiver Prozesse“ zeichneten die Forscher die Hirnaktivität der Patienten auf, während diese einen Balken beobachteten, der sich durch ihr Sichtfeld bewegte. Die fMRT-Signale der Patienten und der gesunden Kontrollgruppe ähnelten sich dabei grundsätzlich. Bei einigen Patienten waren jedoch Unterschiede messbar, die darauf schließen ließen, dass sich ihre primäre Sehrinde nach einer Verletzung nicht wieder vollständig regenerieren konnte. Das Verständnis der Reorganisation des Gehirns nach Verletzungen, ist Voraussetzung, um Behandlungen entwickeln zu können. 

Die wichtigste Entdeckung bei der Studie war allerdings, dass die im MRT gemessene Hirnaktivität nicht immer kongruent mit der visuellen Wahrnehmung ist. Die visuellen Areale einiger Patienten reagierten auf Seheindrücke, die sich an den Stellen des Sichtfeldes befanden, die der Patient aufgrund der Quadrantanopie eigentlich nicht sehen konnte. Durch die genaue Lokalisierung der aktivierten Hirnareale könnte ein Ansatz zur visuellen Rehabilitation gefunden werden. Bei anderen Patienten wiederum wurde die primäre Sehrinde nicht aktiviert, obwohl der Patient etwas sah. In diesen Fällen hatte sich die Verarbeitung offenbar auf höhere visuelle Areale verlagert, die in der Lage sind, die bewusste Wahrnehmung zu vermitteln. 

Die Arbeit der Forschergruppe, der Amalia Papanikolaou angehört, fokussiert sich aktuell auf die Frage, ob ein Training bei Patienten eine Wiederherstellung des Sichtfeldes induzieren kann – und ob dies auf einer Reorganisation im Gehirn basiert. 

Die Wissenschaftler wollen herausfinden, ob hinter den unterschiedlichen Aktivierungsmustern, die im fMRT beobachtet wurden, unterschiedliche Potenziale zur Widerherstellung von Hirnfunktionen stecken. Falls dies so ist, kann fMRT ein wichtiges Werkzeug sein, ein Training der Patienten zukünftig in die richtige Richtung zu führen. 

Der Attempto-Preis wurde 1983 vom Psychiater Konrad Ernst und seiner Ehefrau Dorothea gestiftet und wird jährlich an Nachwuchswissenschaftler für herausragende Arbeiten über Hirnleistungen und deren Störungen vergeben, die an der Universität Tübingen und an den der Universität verbundenen Tübinger Einrichtungen der Max-Planck-Gesellschaft entstanden sind. Zurzeit werden jährlich zwei Nachwuchswissenschaftler mit einem Preisgeld in Höhe von je 10.000 Euro ausgezeichnet, das zur Förderung ihrer weiteren wissenschaftliche Karriere eingesetzt werden kann. 

 

Ansprechpartner:

Christina Bornschein (Presse- & Öffentlichkeitsarbeit)
Tel.: 07071 601-777
E-Mail: presse-kyb@tuebingen.mpg.de

 

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Das Max-Planck-Institut für biologische Kybernetik forscht an der Aufklärung von kognitiven Prozessen auf experimentellem, theoretischem und methodischem Gebiet. Es beschäftigt rund 300 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter aus über 40 Ländern und hat seinen Sitz auf dem Max-Planck-Campus in Tübingen. Das MPI für biologische Kybernetik ist eines der 82 Institute und Forschungseinrichtungen der Max-Planck-Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften e.V.


Attempto-Preisträgerin 2015: Amalia Papanikolaou (C)Friedhelm Albrecht / Universität Tübingen

Attempto-Preisträgerin 2015: Amalia Papanikolaou (C)Friedhelm Albrecht / Universität Tübingen