Kortikale Reorganisation

• Pons (1991). Reorganisation somatosensorischer Areale (BA 3a) nach Deafferenzierung (12 Jahre), bis zu 1 cm.

• Reorganisation auf kortikaler Ebene. • Nach Gehirnläsionen: Häufig spontane Erholung

(Verhaltensplastizität).• Constraint-induced Therapy: Bewegung des

„betroffenen“ Arms wird bestraft (gelernter Nichtgebrauch). Belohnen wiedererlangter Fertigkeiten.

• Reorganisation wenn (a) Stimulation intensiv und (b) verhaltensrelevant.

Das Zwei-Stadien-Modell der neuronalen Reorganisation

Somatosensorischer Homunculus

• Input increase (nach Stimulationen) und input decrease (nach Amputationen)

• Erfahrung beeinflußt: - LTP / LTD - Synapsenbildung - Erhöhte Spinedichte - Längere Dentriten und Axone - Mehr Gliazellenaktivität - Angiogenese - Integration neuer Neurone

Hebb‘sches „cell assembly“

Prinzipien kortikaler Reorganisation

• Vermehrter Gebrauch eines Gliedes führt zu Expansion seiner kortikalen Repräsentation

• Deafferenzierung bedingt Invasion benachbarter Repräsentationsbereiche

• Zeitsynchrone Stimulationen führen zu Fusion • Asynchrone Reizungen bedingen Trennung• Hohe Motivation bei der Reizverarbeitung• Intensive Übung (mehrere Stunden am Tag)

Homunkulus

Armamputationen: Schulter übernimmt Handregion

Armamputation: Lippen übernehmen Handregion

• Neuroplastizität vs. Pseudoplastizität (Kontextabhängig und reversibel)

• Kreuzmodale Plastizität • TMS bei Blinden • Neuer Ansatz: Umleitung sensorischer Bahnen.

Sehen mit dem auditorischen Kortex (!)• Nutzungsbedingte kortikale Reorganisation

(Braille Lesen mit einem vs. drei Fingern)

Virtuelle Läsionen (TMS): Taktile Buchstabendiskrimination

Violin- und Cellospieler

„Verschmierung“ von Repräsentationsarealen bei Mehrfingerlesern aber niedrigere Zwei-Punkte Schwelle

Top-down Prozesse und Plastizität. Die Rolle kortikofugaler Bahnen

• Linderung von Phantomschmerz durch somatosensorische Rückmeldung.

Fokale Dystonie: Risiko hoch bei gleichzeitiger Stimulation der Neuronenverbände einzelner Finger

Bewegungsausführung & Fixierung kompensatorischer Finger mittels Schiene

Reorganisation in 9 von 12 Profimusikern