78 Prozent: Gehirn braucht 100 Prozent Sauerstoff (Foto: pixelio.de, M. Beßler)

 

Mailand (pte001/09.12.2014/06:00) –

Schon eine geringe Reduzierung der Sauerstoffzufuhr für das Gehirn
reicht aus, um negative Veränderungen von Aufmerksamkeit und
Verhaltensweisen hervorzurufen, wie Experten des zum Nationalen
Forschungsrat CNR gehörenden Istituto di Bioimmagini e Fisiologia
Molecolare ermittelt haben. Die Ergebnisse liefern eine Grundlage zur Untersuchung
neurologischer Prozesse, die sich bei Anstrengungen unter
Extrembedingungen sowie bei Patienten mit Störungen der Hirntätigkeit
abspielen.

Bioelektrische Aktivität sinkt

Die Mangelversorgung mit Sauerstoff (Hypoxie) kann bei
Gesundheitsbeeinträchtigungen wie beispielsweise Asthma und
Gehirnverletzungen auftreten. „Das Gleiche gilt aber auch für gesunde
Menschen, sobald sie sich im Hochgebirge aufhalten“, so Projektleiter
Alberto Zani. Experimentiert wurde an 16 Probanden, bei denen die
Sauerstoffbedingungen auf 4.200 Metern über dem Meeresspiegel simuliert
wurden.

Nach Ablauf von zwei Stunden wurden die Probanden mit
verschiedenen Aufgaben konfrontiert. Dabei ging es den Wissenschaftler
darum, beim Auftauchen von Gegenständen in einem begrenzten Blickfeld
entweder durch die Bedienung einer Taste oder durch einen von zwei
möglichen Fingern, je nach Art des visuellen Reizes, eine möglichst
schnelle Antowort zu geben. 128 Sensoren zur Messung der bioelektrischen
Hirnaktivität wurden verwendet.

Dreidimensionale Resonanz

„Unter Hypoxie-Bedingungen war bei allen gestellten
Aufgaben eine spürbare Verlangsamung der Antworten festzustellen“, so
Zani. Die einzige Ausnahme betraf den Fall, wo die Stimulanz vorher
angekündigt worden war. Zudem lag die Stärke der biolelektrischen
Hirntätigkeit unter Hypoxie- Bedingungen um einige Mikrovolt unter den
bei normalen Sauerstoffverhältnissen aufgezeichneten Werten. Selbst
unter geringem Sauerstoffentzug – bei dem Versuch waren es 12,5 Prozent
unter Normal – sinkt die Reaktionsgeschwindigkeit deutlich.

Mithilfe eines dreidimensionalen Resonanz-Verfahrens
(Low Resolution Electromagnetic Tomography) konnte zudem eine
Aktivierung des medialen präfrontalen Kortex und des Gyrus
parahippocampalis in der linken Gehirnhälfte nachgewiesen werden. Die
Studie ist in Kooperation mit der Università di Milano Bicocca http://www.unimib.it erfolgt. Details wurden während des Weltkongresses der Society of Neuroscience in Washington bekannt.