Neuronale Plastizität

Unter neuronaler Plastizität versteht man die Eigenart von Synapsen, Nervenzellen oder auch ganzen Hirnarealen, sich zwecks Optimierung laufender Prozesse nutzungsabhängig in ihrer Anatomie und Funktion zu verändern. Je nach betrachtetem System spricht man dabei z. B. von synaptischer Plastizität oder kortikaler Plastizität.

Der Psychologe Donald O. Hebb gilt als der Entdecker der synaptischen Plastizität. Er formulierte 1949 die Hebbsche Lernregel in seinem Buch "The Organization of Behavior". Im Laufe der zweiten Hälfte des 20. Jh. gaben Forschungen immer mehr Aufschluss über die plastische Formbarkeit des Gehirns, selbst weit in das Erwachsenenalter hinein.

Unter Neuroplastizität (neuronaler Plastizität) verstehen wir die Fähigkeit des ZNS, insbesondere des Gehirns, sich beständig den Erfordernissen des Gebrauchs optimal anzupassen. Dabei können neuronale Netzwerke reorganisiert werden, indem neue synaptische Verbindungen zwischen den Neuronen geknüpft und bereits bestehende gelöst werden. Nach Manfred Spitzer sterben wir "im Laufe des gesamten Lebens einen langsamen Tod ..., ohne wesentliche Veränderungen, ganz zu schweigen von weiterem Wachstum". Doch unser Gehirn ist ein höchst flexibles Organ: Michael Merzenich implantierte Patienten, die aufgrund einer Innenohrerkrankung taub wurden, ein Chchlea-Implantat. Die frisch operierten Patienten hörten wochenlang nur irritierende Geräusche. Nach einem Jahr konnten jedoch einige Patienten längere Telefongespräche führen. Dies war nur dadurch möglich, weil im Gehirn ein massiver Umbauprozess stattgefunden hat, wobei die Patienten gelernt haben, die ungewohnten elektrischen Signale des Implantats richtig zu interpretieren.

Laurie von Melchner und Mitarbeiter durchtrennten bei neugeborenen Frettchen den Sehnerv, der sich jedoch regenerierte, jedoch nicht mit dem Sehzentrum zusammenwuchs, sondern mit dem Hörzentrum im Schläfenlappen. Dies führte nicht dazu, dass das Frettchen Lichtsignale als Töne interpretierte, sondern es lernte mit dem Hörzentrum zu sehen. Hierzu hat sich diese Hirnregion zu einem Sehzentrum umorganisiert. Dies ist ein beeindruckendes Beispiel für die Plastizität des Nervensystems und seine Fähigkeit zur Selbstorganisation.

Untersuchungen haben gezeigt, dass das Sehzentrum reagiert, wenn Blinde die Blindenschrift "Braille" lesen.

Arno Villringer: "Auf der Stufe von Geweben kann man strukturelle Veränderungen im Zeitraum von Minuten bis Stunden gut nachweisen. Das wurde vor allem in Tierversuchen zum Lernen gut untersucht."

Wenn schwere Hirnschädigungen mit strukturellen Veränderungen ohne schwerwiegende Symptome festgestellt werden, kommt die Neurologie immer zum gleichen Schluss: Man weiß gar nicht recht, wie so etwas möglich ist.

Nonnenstudie

David Snowdon begann 1986 regelmäßig über 600 Nonnen regelmäßig zu befragen, führte an ihnen neurophysiologische Tests durch und untersuchte die Gehhirne der verstorbenen Nonnen. Die Studie brachte überraschende Ergebnisse: So war z.B. Sr. Bernadette mit 85 Jahren plötzlich gestorben. Die Obduktion ihres Gehirns zeigte derart massive Eiweisablagerungen, dass sie Diagnose nur lauten konnte: Demenzkassifizierung der Stufe 6, Alzheimer im Endstadium. Doch Snowdon hatte wenige Wochen vor ihrem Tod mit ihr gesprochen. Mit ihren 85 Jahren verfügte sie über eine hohe Intelligenz und ein bewundernswert gutes Gedächtnis. Sie zeigte keinerlei Symptome von Alzheimer. Es waren zwar biologische Abweichungen und Eiweißablagerungen zu finden, aber was bedeutet das? Aus einem bestimmten biologischen Zustand des Gehirns lassen sich keine eindeutige Funktionsdefizite ableiten. Aus einem bestimmten anatomischen Zustand des Gehirns folgt nicht zwingend ein bestimmtes psychisches Symptom oder ein vorhersehbares Empfinden.

Zitate

"Neuroplastizität ... besagt, dass sich das Gehirn überhaupt verändern, dass es sich selbst umbauenn und neue Netzwerke anlegen kann. Neuroplastaizität bildet damit die Grundlage jedes Lernens. ... Inzwischen weiß mann, dass der 'adulte Neurogenese' genannte Prozess zumindest im Hippocampus bis ins hohe Alter stattfinden kann."