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    Die Hector Fellow Academy stößt innovative Forschungsprojekte in neuen wissenschaftlichen Fragestellungen an.

Sensitive period plasticity and functional recovery after sight restoration

Rashi Pant – Hector Fellow Brigitte Röder

Visuelle Erfahrungen während einer sensiblen Phase sind entscheidend für die normale Entwicklung des Gehirns. Menschen, die später als einige Wochen nach der Geburt aufgrund eines angeboren Katarakts behandelt werden, leiden unter geringer Sehschärfe sowie spezifischen Defiziten (beispielsweise Beeinträchtigung bei der Gesichtserkennung). Dieses Projekt untersucht mögliche Mechanismen, die diese sensible Phase beeinflussen, indem die Gehirnstruktur und –funktion bei kongenital und entwicklungsbedingt visuell eingeschränkten Personen nicht-invasiv ausgewertet wird.

Eine theoretische Darstellung, wie sich die Plastizität mit dem Alter ändert und während einer ‚Sensitive Period‘ Spitzenwerte erreicht.

Blindgeborene Menschen haben, selbst wenn sie ihre Sehkraft in früher Kindheit wiedererlangen, weiterhin Beeinträchtigungen des Sehvermögens. Dies ist vermutlich begründet durch das Fehlen visueller Erfahrungen während bestimmter Zeitfenster der Entwicklung. In diesen sogenannten sensitiven Phasen herrscht erhöhte Plastizität im Gehirn (Hensch et al., 2005). Wie Forschung an nichtmenschlichen Tieren gezeigt hat, wirkt sich das Fehlen solcher visuellen Eindrücke während dieser Phasen direkt auf die Neurophysiologie des Kindes, und damit auch auf das Verhalten, aus. Studien in Individuen, deren Sehkraft wiederhergestellt wurde, bieten die einzigartige Möglichkeit, die neuronalen Mechanismen dieser sensitiven Perioden zu verstehen. Ergebnisse solcher Studien werden es uns ermöglichen den Einfluss früher Erfahrungen auf spätere Gehirnfunktion und das Verhalten zu verstehen und damit zu einem bis dato unzulänglich erforschten Feld der Neurowissenschaften, der sich bedeutend auf die Lebensqualität der Individuen und den Wohlstand der Gesellschaft auswirken wird, beizutragen.

Das hier beschriebene Doktorandenprojekt ist Teil einer Kollaboration zwischen Hector Fellow Prof. Dr. Brigitte Röder und dem LV Prasad Eye Institute in Hyderabad, Indien, das uns die Zusammenarbeit mit Individuen verschiedener Krankheitsbilder und –verläufe ermöglicht. Speziell arbeiten wir mit Menschen zusammen, die mit beidseitig dichtem Grauem Star geboren wurden und diesen später in einer Operation entfernt bekommen. Mit Hilfe von nicht-invasiver neuronaler Bildgebung erfassen wir bestimmte Parameters des Gehirns in der eben beschriebenen Gruppe und vergleichen sie mit denen von Menschen, die eine vorübergehende Phase visueller Deprivation im späteren Leben erfahren haben. Die erfassten Parameter werden in Bezug zu Verhaltensvariablen gesetzt. Die Ergebnisse dieses Projektes werden es uns ermöglichen, Rehabilitationsmaßnahmen für Menschen mit Sehbeeinträchtigungen effektiver zu gestalten und zu verstehen, wie das Lernen in verschiedenen Altersgruppen gefördert werden kann.