Kartierung des menschlichen visuellen Kortex mit funktioneller Kernspintomografie – aktuelle Entwicklungen

Seit ihrer ursprünglichen Entwicklung [1] leistet die fMRT-basierte retinope Kartierung des menschlichen visuellen Kortex einen fundamentalen Beitrag zum Verständnis des menschlichen Sehsystems. Multiple Repräsentationen des Gesichtsfeldes wurden nachgewiesen und so zahlreiche visuelle Areale identifiziert, die Organisation einzelner Areale wurde im Detail beschrieben und Einflüsse pathophysiologischer Prozesse im Sehsystem auf die kortikale Organisation aufgedeckt [2]. Allein im okzipito-parietalen Kortex des Menschen sind 20 Areale mit systematischen Gesichtsfeldrepräsentationen bekannt [3]. Dabei sind multiple kortikale Repräsentationen der Fovea nachgewiesen, um die herum jeweils mehrere visuelle Areale angelegt sind. Dies weist auf die Ausbildung kortikaler Gesichtsfeld-Cluster, die gemeinsam spezifische Verarbeitungsaufgaben leisten, als allgemeines Organisationsprinzip hin. Diesen Ergebnissen liegen Untersuchungen mit einer Magnetfeldstärke von 3 Tesla oder weniger zugrunde. Unser Feldstärkenvergleich zwischen 3 und 7 Tesla ergab, dass die retinotope Kartierung von einer Magnetfeldstärke von 7 Tesla profitiert [4]: Der Okzipitallappen kann mit der hohen Auflösung von 1,13mm³ kartiert werden, was eine Feinanalyse der Gesichtsfeldrepräsentationen und die Darstellung besonders kleiner Areale ermöglicht. Alternativ wird durch die erhöhte Empfindlichkeit bei gröberen Auflösungen die Darstellung von zusätzlichen Gesichtsfeldrepräsentationen, die nur schwach aktiviert werden, erleichtert. Die fMRT-basierte retinotope Kartierung belegt das Konzept der Gesichtsfeld-Cluster-Organisation im menschlichen visuellen Kortex und Messungen bei ultrahohen Magnetfeldstärken versprechen weitere Einblicke. Im Bereich der Ophthalmologie ist die Methodik insbesondere für die Untersuchung von Fragestellungen zur Plastizität des visuellen Kortex vielversprechend. Literatur: [1] Sereno et al. (1995) Science 268:889–93; [2] Hoffmann MB et al. (2003)J Neurosci 23:8921–830; [3] Wandell et al. (2007) Neuron 56: 366–83; [4] Hoffmann MB et al. (2009) Clin Neurophys 120:108–16