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Verlangsamte Körperwahrnehmung nach Rückenmark-Schäden

Bei Verletzungen des Rückenmarks werden die Nervenbahnen zwischen Hirn und den Gliedmassen ganz oder teilweise unterbrochen. ETH-Forscher haben in einer Studie nun herausgefunden, dass Betroffene danach Mühe haben, Bilder von Körperteilen der richtigen Körperseite zuzordnen.

Hirn und Gliedmassen wie Arme, Beine, Füsse oder Hände tauschen ständig Daten über Lage, Orientierung und Zustand aus, sogenannte somatosensorische Informationen. Auch das Auge ist an der Körperwahrnehmung beteiligt, wie die ETH Zürich am Freitag in einer Mitteilung schrieb.

Das Gehirn seinerseits verarbeitet diese visuellen und somatosensorischen Informationen zu einem Bild des Körpers, das in der Grosshirnrinde abgelegt wird. Unter Experten und Ärzten sei bis heute allerdings umstritten, ob und wie stark die Schädigung des Rückenmarks die sogenannte Körperrepräsentation verändere.

Forscherinnen und Forscher verschiedener Institutionen unter Co-Leitung von ETH-Professor Roger Gassert vom Labor für Rehabilitationstechnik brachten nun mit einer neuen Studie mehr Licht in die Sache. Diese Resultate wurde in der Fachzeitschrift "Scientific Reports" veröffentlicht.

Elf Probanden mit kompletter oder mit teilweiser Durchtrennung des Rückenmarks sowie 16 Kontrollprobanden mit intaktem Rückenmark mussten anhand von Bildern die Körperseite von gezeigten Körperteilen bestimmen. Die Forschenden massen dabei die Reaktionszeit zwischen Bildpräsentation und verbaler Antwort.

Mit diesem Test habe man indirekt auf objektive Weise abfragen können, ob und wie Hirn und Gliedmassen miteinander kommunizieren, wird Gassert in der Mitteilung zitiert.

Bis zu 50 Prozent längere Reaktionszeit

Am schwierigsten war die Aufgabe für Probanden mit vollständiger Rückenmarksdurchtrennung. Für die Beurteilung der Lage und Orientierung des gesamten Körpers brauchten sie bis zu 50 Prozent mehr Reaktionszeit als Probanden mit unversehrtem Rückenmark.

Je stärker das Rückenmark zerstört sei, desto grösser sei die Reaktionszeit für die Beurteilung von Bildern des Körpers, desto stärker sei auch die Ganzkörper-Repräsentation im Gehirn verändert, fanden die Forscher heraus.

Die Ergebnisse der Studie sollen nun auch in die Rehabilitation und Therapie von Menschen mit Querschnittlähmungen einfliessen. So sollen künftig die Netzwerke im Gehirn, die für die Körperrepräsentation zuständig sind, stimuliert und aktiv erhalten werden.

Dies soll vor allem im Hinblick auf mögliche Mensch-Maschinen-Schnittstellen geschehen. Diese könnten in Zukunft wichtig werden, um das Gehen mit Exoskeletten oder Prothesen zu ermöglichen.