Neuroplastizität im Alter – Beiträge der funktionellen Bildgebung

Hintergrund und Fragestellung: Im Kontext von neurodegenerativen Erkrankungen wird davon ausgegangen, dass die Abnahme der grauen Substanz, wie sie mit der MRT messbar ist, mit einem Verlust an Neuronen korreliert. Die physiologische Erklärung der umgekehrten Beobachtung, nämlich dass sich durch Training eine Zunahme des Signals an grauer Substanz erreichen lässt, ist dahingegen unklar (May und Gaser 2006).

Studienergebnisse: In einer kombinierten VBM- und fMRT-Untersuchung an jungen Probanden konnten wir eine Korrelation von strukturellen und funktionellen Veränderungen des Gehirns nachweisen (Ilg et al. 2008). Besonders bemerkenswert war, dass es in jenen Arealen, welche die höchste funktionelle Korrelation mit der Aufgabe aufwiesen, zu einer signifikanten Zunahme der grauen Substanz kam. Ein ähnlicher, aber weniger fokussierter Effekt wurde inzwischen auch bei älteren Probanden nachgewiesen (Boyke et al., 2008), was auf eine anhaltende funktionelle und strukturelle Plastizität des alternden Gehirns hinweist.

Diskussion: Mögliche Mechanismen von trainingsinduzierten strukturellen Veränderungen der grauen Substanz (Zellschwellung, gesteigerter Zellstoffwechsel, Neurogenese und Änderung der kortikalen Architektur) werden diskutiert. Die enge Korrelation von strukturellen und funktionellen Veränderungen weist auf eine synaptische Remodellierung in aufgabenspezifischen Arealen hin, die offensichtlich auch im alternden Gehirn eine relevante Rolle spielt.