Wissenschaftler, die die Gehirnaktivität messen, haben herausgefunden, dass die Aktivität in vielen Regionen, wie dem sensorischen oder motorischen Kortex, manchmal mit unterschiedlichen Frequenzen oszilliert und wellenartige Muster bildet. Obwohl solche Oszillationen häufig beobachtet werden und in vielen Gehirnregionen vorhanden sind, bleibt ihre funktionelle Rolle unklar. Untersuchungen von Dr. Christopher Pack von der McGill University, der solche Wellen untersuchte, die in einer Region des visuellen Kortex des Gehirns auftreten, legen nahe, dass diese Oszillationen eine Rolle bei der Wiederherstellung der Empfindlichkeit von Neuronen nach Augenbewegungen spielen könnten. Weitere Ergebnisse deuten darauf hin, dass diese Wellen auch eine Rolle bei der Unterstützung der Raumrepräsentation des Gehirns spielen könnten.
Diese Ergebnisse wurden auf dem 9. Annual Canadian Neuroscience Meeting am 25. Mai 2015 in Vancouver, British Columbia, präsentiert.
Sehen ist ein äußerst dynamischer Prozess - Selbst wenn wir ein Standbild betrachten, machen unsere Augen schnelle Bewegungen, sogenannte "Sakkaden", um das Bild zu erkunden, das an unser Gehirn gesendet wird. Durch die Aufzeichnung der neuronalen Aktivität bei Affen bei der Durchführung von Aufgaben, die Sakkaden verursachten, hat Dr. Christopher Pack gezeigt, dass es Aktivitätswellen gibt, die bestimmte Sehverarbeitungsbereiche des Gehirns in definierten Mustern durchqueren, und dass diese Muster durch sakkadische Augenbewegungen neu organisiert werden. Nach einer Sakkade reorganisiert sich diese Aktivitätswelle, um von der Fovea im Zentrum des Gesichtsfelds, dem Bereich des Auges mit der besten Sehschärfe, zur Peripherie zu wandern. Wenn die Welle vorbeizieht, wird empfohlen, die Empfindlichkeit des Bereichs zurückzusetzen, und sein Muster ermöglicht eine frühere visuelle Verarbeitung in der Fovea im Vergleich zur Peripherie, was zu einer frühen Fokussierung auf das Objekt führt, das die Augen angezogen hat. Diese Arbeit wurde kürzlich in der Zeitschrift Neuron (Zanos et al., 2015) veröffentlicht.
Neuere Arbeiten haben gezeigt, dass Schwingungsmuster die Darstellung des visuellen Raums während Augenbewegungen erleichtern können. „Das ist wichtig, weil jede Sakkade die Position sichtbarer Objekte auf der Netzhaut verschiebt und daher das Gehirn die stabilen Positionen von Objekten im Außenraum kennen muss“, sagt Dr. Pack. "Indem sie eine schnelle neuronale Kommunikation zwischen Neuronen ermöglichen, die unterschiedliche räumliche Positionen kodieren, könnten Oszillationen zu diesem wichtigen Wahrnehmungsprozess beitragen."
