Untersuchung der Hirnaktivität des Menschen

Abstract

Elektrische Spannungs-und magnetische Feldänderungen des Kortex sind Aus-druck des Aktivitätszustandes der kortikalen Nervennetze. Ihre Aufzeichnung mit-hilfe des Elektroenzephalogramms und des Magnetoenzephalogramms stellt einen wichtigen Zugang zur Klärung der Beziehungen zwischen sensorischen, motorischen und kognitiven Prozessen und deren neuronalen Grundlagen dar. Durch das Erfassen von regionalen Stoffwechselveränderungen mithilfe von fMRI (functional magnetic resonance imaging) und PET (Positronen-Emissions-Tomo-graphie) konnten enge Zusammenhänge zwischen gesunden und krankhaften Veränderungen der Hirnaktivität und Verhalten hergestellt werden. Die Beeinflus-sung der regionalen Hirnaktivität durch transkranielle Magnetstimulation und durch Gleichspannungsstimulation erlaubt kausale Rückschlüsse auf die Funktion menschlicher Hirnregionen. 15.1 Kortikale Neurone Ruhe-und Aktionspotentiale Die verschiedenen Schichten des Kortex enthalten eine große Anzahl unter-schiedlichster Neurone, v. a. Pyramidenzellen. Das Ruhepotential von Pyrami-denzellen liegt bei –50 bis –80 mV, und die Amplitude ihrer Aktionspotentiale liegt bei 60–100 mV (bei einer Dauer von 0,5 bis 2 ms). Die Aktionspotentiale starten am Axonhügel der Zellen und breiten sich von dort sowohl nach peri-pher als auch über das Soma und die proximalen Dendriten aus. Es fehlen bei dem Aktionspotential ausgeprägte Nachpotentiale, sodass die Pyramidenzellen mit Frequenzen bis zu 100 Hz entladen können.