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Neuroplastizität

Synonym: Neuronale Plastizität
Englisch: neuroplasticity, brain plasticity

1 Definition

Unter der Neuroplastizität subsumiert man funktionelle und strukturelle, adaptive Veränderungen im Bereich des zentralen Nervensystems, die aus veränderten physiologischen Anforderungen oder Schädigungen des ZNS mit Einschränkung der Funktion bestimmter Hirnareale resultieren. Neuroplastizität ermöglicht Lernvorgänge.

2 Induktoren

Neuroplastizität kann induziert werden. Mögliche Induktoren sind z.B. motorisches Training, eine repetitive Reizung bestimmter Hirnareale oder auch Schädigungen des ZNS mit Einschränkung der Funktion bestimmter Areale.

3 Funktionelle und strukturelle Veränderungen

Neuroplastizität äußert sich durch verschiedene Phänomene.

3.1 Synaptische Plastizität

Im Rahmen der Neuroplastizität kommt es zu einer verbesserten Signalübertragung an Synapsen, was auch als synaptische Plastizität bezeichnet wird.

3.2 Vikariation

Wenn ein Hirnareal in seiner Funktion gestört ist, versuchen benachbarte Areale, die Funktion des geschädigten Hirnareals zu übernehmen.

3.3 Aussprossung von Nervenendigungen

Nach der Kontinuitätsunterbrechung eines Nerven kann vor allem im peripheren Nervensystem eine Aussprossung von Nervenendigungen beobachtet werden. Im ZNS ist eine Aussprossung zwar möglich, findet jedoch unter erschwerten Bedingungen statt, da zum einen eine Narbenbarriere durch Astrozyten und Gliazellen besteht und zum anderen im ZNS keine Schwannzellen vorhanden sind, die als Leitschiene dienen könnten.

3.4 Plastizität von Hirnarealen

Durch sensible Stimulation, motorisches Training und auch Übungen kommt es zu morphologischen Veränderungen an den beteiligten Hirnarealen.

3.5 Kollaterale Axonsprossung

Aus benachbarten Arealen können Axone aussprossen und ebenfalls zur Neuroplastizität beitragen.

4 Nachweis

Es ist möglich, die Neuroplastizität durch bildgebende Verfahren nachzuweisen. Zum Nachweis der Neuroplastizität können die Positronenemissionstomographie sowie die funktionelle Magnetresonanztomographie genutzt werden.

5 Anwendung

Durch die Neuroplastizität sind Lernvorgänge möglich. Vor allem für Patienten mit Schlaganfall wurden auf der Grundlage des Wissens über die Neuroplastizität neue Trainingsmethoden entwickelt. Eine dieser Methoden ist die Forced-use-Therapie, welche bei Patienten mit Hemiparese angewendet wird. Die Ruhigstellung der gesunden Extremität zwingt den Patienten dazu, zu versuchen, die paretische Extremität zu nutzen und Neuroplastizität zu induzieren.

6 Negative Folgen

Eine zu ausgeprägte Neuroplastizität kann auch negative Folgen haben und z.B. zu einer aktionsinduzierten Dystonie führen. Bei einem Klavierspieler kann ausgeprägtes Klavierspielen zu einer Ausbreitung und Überlappung der einzelnen beteiligten Hirnareale führen, so dass die Aktivierung eines Fingers zur gleichzeitigen Aktivierung von anderen Fingern führt und ein Klavierspielen nicht mehr möglich ist.

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