Gehirn nutzt unterschiedliche Frequenzen, geistige Staus zu vermeiden

Es ist einiges los in das durchschnittliche Gehirn. Und zur Verwaltung der sensorischen Input und zwar verarbeitet, Signale, Gehirn-Netzwerken kommunizieren auf verschiedenen Frequenzen zu Staus an belebten Kreuzungen, schlägt eine neue Studie.

"Wir fanden, dass unterschiedliche Gehirnnetzwerke bei verschiedenen Frequenzen, wie Uhren ticken mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten, angekreuzt", sagte der leitende Autor Joerg Hipp des Universitätsklinikum Hamburg-Eppendorf und der Eberhard-Karls-Universität Tübingen, beide in Deutschland.

Gehirn Studien erfolgt üblicherweise mittels Magnetresonanztomographie, die Durchblutung verfolgt. Aber es kann nicht Frequenz messen. "Es kann nur uns indirekt Gehirn-Zell-Aktivität zu verfolgen, und es ist nicht in der Lage, Aktivitäten zu verfolgen, die bei Frequenzen größer als 0,1 Hertz oder einmal alle 10 Sekunden auftritt sagte Studie Teammitglied Maurizio Corbetta, ein Neurologe an der Washington University." "Wir wissen, dass einige Signale im Gehirn als 500 Hertz oder 500 Mal pro Sekunde so hoch fahren können."

Die neue Studie verwendet Magnetoenzephalographie (MEG), um Hirnaktivität 43 Probanden zu analysieren. MEG erkennt sehr geringfügige Änderungen in magnetischen Feldern im Gehirn, die verursacht werden durch viele Zellen gleichzeitig aktiv sein. Er kann erkennen, diese Signale zu Preisen bis zu 100 Hertz.

"Viele neurologische und psychiatrischen Erkrankungen, bei Problemen mit Signalisierung in Gehirnnetzwerke auftreten", erklärte Corbetta. "Untersuchung der zeitlichen Struktur der Hirnaktivität aus dieser Perspektive möglicherweise besonders hilfreich für das Verständnis von psychiatrischer Erkrankungen wie Depressionen und Schizophrenie, wo strukturelle Marker sind rar."

Die Studie zeigte, dass Netzwerke, die der Hippokampus, eine Gehirnregion, die für die Gedächtnisbildung, kritische enthalten tendenziell bei Frequenzen um 5 Hertz aktiv sein. Netzwerke bilden Bereiche der Sinne und Bewegung beteiligt waren zwischen 32 Hertz und 45 Hertz aktiv. Viele andere Gehirnnetzwerke waren aktiv bei Frequenzen zwischen acht und 32 Hertz.

Diese "zeitabhängigen" Netzwerke ähneln anderen Fluggesellschaft Streckenkarten, erklärt der Forscher. Sie überschneiden sich aber jeder tickt mit einer anderen Geschwindigkeit.

"Es gab eine Reihe von fMRI Studien von Depression und Schizophrenie"räumliche"Änderungen in der Organisation des Gehirnnetzwerke zeigen," sagte Corbettta. "MEG-Studien bieten ein Fenster in eine viel reichere"zeitliche"Struktur." In Zukunft könnte dies neue diagnostische Tests oder Möglichkeiten zur Überwachung der Wirksamkeit von Interventionen in diesen schwächenden psychischen Bedingungen bieten."

Die Forschung erscheint am 6. Mai im Nature Neuroscience.