Fazilitierung von Lernprozessen im Motorkortex von Gesunden und Schlaganfallpatienten

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Lernprozesse sind die Voraussetzung für Ausbildung, Anpassung und Wiedererwerb hoch-entwickelter fingerfeinmotorischer Fertigkeiten, etwa nach einem Schlaganfall mit Schädigung des motorischen Systems. Noch ist weitgehend unklar, welche Mechanismen diesen Lernprozessen zugrunde liegen. Erste experimentelle Daten zeigen, dass Langzeitpotenzierung (LTP) in der motorischen Hirnrinde, also Plastizität durch die Verstärkung von Synapsen bei motorischem Lernen eine wichtige Rolle spielt. Hieraus ergibt sich die bisher nicht untersuchte Hypothese, dass Lernprozesse begünstigt oder verstärkt werden, wenn die Wahrscheinlichkeit für die Induktion von LTP hoch ist. Die sogenannte Bienenstock-Munro-Cooper Theorie sagt vorher, dass die Wahrscheinlichkeit für die Induktion von LTP-abhängigen Lernprozessen erhöht wird, wenn zuvor Langzeitdepression (LTD) ausgelöst wurde. Diese Hypothese wird hier in einem mehrstufigen Forschungsvorhabens bei Gesunden und Schlaganfallpatienten untersucht. Die Induktion von LTP/LTD-ähnlicher Plastizität in der motorischen Hirnrinde erfolgt durch repetitive transkranielle Magnetstimulation, und motorisches Lernen wird durch Zunahme der maximalen Akzeleration während des Übens von schnellstmöglichen Fingerbewegungen erfasst. Es wird erwartet, dass LTD-ähnliche Plastizität nachfolgendes Lernen fazilitiert. Das Forschungsvorhaben hat potentiell wichtige klinische Relevanz, vor allem für die Rehabilitation neurologischer Patienten.