Neurobiologische Untersuchungsmethoden

Mit der Entwicklung von Untersuchungsmethoden kam es zu Erkenntnissen, die auf deren jeweiliger Aussagekraft beschränkt blieben (Guldin 1996a, b, c). Lichtmikroskopische Präparate mit verschiedenen Färbungen, elektronenmikroskopische Untersuchungen gaben Aufschluß über die Morphologie. Läsionen mit nachfolgenden Degenerationen gaben Aufschluß über neuronale Verschaltungen. Die Verabreichung von zum Teil radioaktiv markierten Spurstoffen, die sich in den verschiedenen neuronalen Strukturen verbreiteten, brachte neue Erkenntnismöglichkeiten. Neuronale Funktionen wurden durch elektrische Ableitungen in einzelnen Nervenzellen untersucht, u. a. im Zusammenhang mit Erkennungsprozessen und komplexen Bewegungsabläufen. Die Ableitung der elektrischen Hirnströme mit Oberflächenelektroden beim Elektroenzephalogramm mit der Erfassung von Alpha-, Beta- und Gamma-Wellen brachte Aufschluß über verschiedene Orientierungsreaktionen, Wachheitsgrade und Schlafstadien. Durch die Messung evozierter Poteniale (EP) des EEGs konnten Reaktionen auf Sinnesreize gemessen werden, die u. a. mit der Bedeutung eines Reizes für die Person kovariieren. Vorteil dieses Verfahrens ist, daß die Messung nicht auf subjektiven Angaben des Probanden beruht. Da in Sekunden ablaufende Prozesse der Informationsverarbeitung erfaßt werden können, bleibt dies ein Vorteil der EPs, der für die modernen bildgebenden Verfahren (CT, NMR, PET) auf absehbare Zeit unerreichbar bleibt (Skandries 1996). Die Aufklärung der neurochemischen Vorgänge an den Synapsen mit der Entdeckung der Neurotransmitter wie Acetylcholin, Noradrenalin, Gammaaminobuttersäure, Dopamin und Serotonin brachte ein weiteres Forschungsparadigma mit sich, das die Möglichkeit pharmakologischer Eingriffe an transmitterspezifischen Rezeptoren bot (Sarter 1996). Experimentelle Forschung an Tiermodellen gehört zum Standard der Hirnforschung. Bei zahlreichen Fragestellungen erfolgt ein Fortschreiten zunächst mit Hilfe der Untersuchung des Tierhirns und seiner Prozesse. Viel heutige Fragen sind jedoch auf diese Weise nicht zu beantworten (Weniger und Irle 1996). Die modernen tomographischen radiologischen Verfahren haben weitere Möglichkeiten geschaffen, Aufschluß über das menschliche Gehirn zu schaffen. Beim Computertomogramm werden nahe beieinander gelegene Scheiben des Gehirns abgebildet, wobei sich Gewebeanteile entsprechend unterschiedlicher Durchlässigkeit von Röntgenstrahlen darstellen. Die Kernspintomographie (MRI = Magnetic Resonance Imaging) nutzt die Protonendichte, um deutlich differenziertere Abbildungen zu erzeugen. Die Verfolgung von Hirnfunktionen wie die regionale Hirndurchblutung und Hirnstoffwechselprozesse wie Protein- und DNS-Synthese, Oxidation und Glykolyse bzw. Transmittersynthese, Vorgänge an den Rezeptoren und Membranlipide wurden mit dem Positronen-Emissionstomogramm (PET) und, dessen Spezialisierung Einzel-Photonen-Emissionscomputertomogramm (SPECT) möglich. Bei ihnen werden radioaktiv markierte Tracer eingesetzt. Das sind Positronen emittierende Isotopen mit kurzer Halbwertszeit. Die Kernspinresonanz-Spektroskopie (MRS = Magnetic Resonance Spectroscopy) ist noch weniger invasiv als die bisher genannten bildgebenden Verfahren. Sie erfasst unterschiedliche chemische Einbindungen eines untersuchten Isotops – ohne dessen radioaktive Markierung (Herholz und Heindel 1996, Auer 2002).

aus Sulz: Neuropsychologie und Hirnforschung als Herausforderung für die Psychotherapie. Psychotherapie 2002, Bd.7, Heft1, 2002, Seite 18-33