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Diffusions-Tensor-Bildgebung: Pfadfinder durch die weiße Substanz

Eine besondere Form der Magnetresonanztomografie macht die Wanderung von Wassermolekülen im Gehirn sichtbar: die Diffusions-Tensor-Bildgebung. Mit ihrer Hilfe klären Forscher wie Rainer Goebel und Jan Zimmermann von der Universität Maastricht den Verlauf von Nervenfasern auf, über die verschiedene Hirnareale miteinander kommunizieren.
Methoden der Hirnforschung
Die Magnetresonanztomografie (MRT) hat in Hirnforschung und Medizin eine neue Ära eingeläutet. Inzwischen taugt die jüngste Untersuchung "in der Röhre" sogar zum Partythema und die bunten Bilder funktioneller Hirnscans prangen auf Zeitungen. Eine Variante der MRT hat dagegen ihren Siegeszug in den neurowissenschaftlichen Labors in aller Stille angetreten: die Diffusions-Tensor-Bildgebung (kurz: DTI von englisch Diffusion Tensor Imaging).
Mit diesem Verfahren gewinnen Forscher Informationen über die Lage der Faserbahnen in der weißen Hirnsubstanz. Diese bestehen aus Bündeln von Axonen, den langen Nervenfortsätzen, und verbinden die verschiedenen Bereiche des Gehirns wie ein Rohrpostsystem. Wie Untersuchungen per DTI in den vergangenen 15 Jahren ergaben, sind Aufbau und Dichte dieses Geflechts entscheidend für zahlreiche Leistungen unseres Gehirns – von der Motorik über kognitive Fähigkeiten wie Lesen und Rechnen bis hin zu Kreativität und Intelligenz. Auch verschiedene Krankheiten wie Schizophrenie gehen mit Veränderungen der Nervenverbindungen in der weißen Substanz einher.
Grundlage der DTI ist die so genannte diffusionsgewichtete Bildgebung, die die Bewegung von Wassermolekülen im Gewebe misst ...

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