Angelika Lingnau von der Universität Regensburg und Nancy Kanwisher vom MIT McGovern Institute haben kürzlich einen bedeutenden Grant des MIT Germany – University of Regensburg Seed Fund-Programms erhalten. Diese Förderung ermöglicht es dem Forschungsteam, die komplexen visuellen Systeme des menschlichen Gehirns eingehender zu erforschen.
Das Hauptziel ihrer Forschung ist es, ein besseres Verständnis dafür zu gewinnen, wie das Gehirn visuelle Informationen verarbeitet. Dadurch will das Team herausfinden, wie diese Prozesse uns helfen, die Welt um uns herum zu interpretieren und entsprechend zu handeln. Diese Untersuchungen verfolgen einen datengestützten Ansatz, der auf der fortschrittlichen Methode der funktionellen Magnetresonanztomographie (fMRT) basiert.
Die Grundlagen der funktionellen Magnetresonanztomographie
Die funktionelle Magnetresonanztomographie, auch bekannt als fMRT, ist eine spezielle Form der Magnetresonanztomographie (MRT). Sie wurde auf den Arbeiten des Physikers Kenneth Kwong entwickelt und misst Veränderungen der Gewebsdurchblutung in verschiedenen Hirnregionen. Dies geschieht durch den BOLD-Effekt, der sich aus dem Verhältnis zwischen sauerstoffreichem (Oxyhämoglobin) und sauerstoffarmem Blut (Desoxyhämoglobin) ableitet. Während aktive Nervenzellen mehr Energie benötigen, führt dies zu einer erhöhten Durchblutung in bestimmten Bereichen des Gehirns.
Die Technik stellt funktionelle Abläufe im Gehirn in Form von Schnittbilderserien dar und kann Nervenzellaktivitäten bis auf millimetergenaue Lokalisationen bestimmen. Sie ist daher nicht nur vielseitig einsetzbar in der medizinischen Diagnostik, sondern spielt auch eine wichtige Rolle in der Hirnforschung und Psychiatrie.
Forschungsansatz und -ziele
Lingnau und Kanwisher setzen in ihrem Forschungsprojekt darauf, die Daten für sich sprechen zu lassen. Während frühere Studien sich verstärkt auf bestimmte Kategorien wie Gesichter oder Werkzeuge konzentrierten und dabei einem hypothesengeleiteten Ansatz folgten, zielt das aktuelle Projekt darauf ab, die funktionelle Organisation der ventralen und lateralen Verarbeitungspfade im Gehirn neu zu untersuchen.
Das Team analysiert insbesondere kritische Merkmale des lateralen Verarbeitungspfades und vergleicht diese mit dem ventralen Pfad. Diese umfassende Analyse soll helfen, zu verstehen, wie die verschiedenen Gehirnsysteme zum Verständnis der visuellen Welt beitragen und wie sie uns unterstützen, in dieser propriozeptiven Umgebung zu navigieren.
Der MIT-Germany – University of Regensburg Seed Fund wurde 2019 ins Leben gerufen, um Kooperationen zwischen den beiden Institutionen zu fördern und so Forschungsprojekte zu ermöglichen, die sowohl wissenschaftliche als auch praktische Relevanz haben.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Arbeit von Lingnau und Kanwisher nicht nur für die Grundlagenforschung von Bedeutung ist, sondern auch Potenzial für Anwendungen in der klinischen Diagnostik und Therapie hat. Ihre innovativen Ansätze könnten künftig entscheidende Erkenntnisse über die menschliche Kognition und visuelle Wahrnehmung liefern, die weit über die aktuellen Forschungsansätze hinausgehen.
