Die subjektive Wahrnehmung unseres Körpers beruht zu einem sehr großen Teil auf der Funktionalität des somatoviszeralen sensorischen Systems. Dieses Sinnessystem umfasst die Wahrnehmungsfunktionen der Haut, der inneren Organe und des Bewegungsapparates. Störungen des Körperbildes bei Ausfällen (z.B. Phantomschmerzen nach Amputationen, Lähmung nach Schlaganfall) sollen in dieser Arbeit untersucht werden. Das menschliche Gehirn ist bei solchen Störungen zu massiver funktioneller Reorganisation fähig, welche in dieser Arbeit genauer betrachtet werden soll und als neuronale Plastizität bezeichnet wird. Untersuchungen hierzu zeigten, dass diese Plastizität eine grundlegende Eigenschaft des Nervensystems ist und auch Regionen des menschlichen Nervensystems betrifft, die früher als fest verdrahtet angesehen wurden
Inhaltsverzeichnis
- 1. Einleitung
- 1.1 Funktionell anatomische Übersicht des zentralen somatosensorischen Systems
- 1.2 Das Hinterstrangsystem
- 1.3 Das Vorderseitenstrangsystem
- 1.4 Somatotopie des somatosensorischen Kortex
- 1.5 Ausfälle bei Rückenmarkverletzungen
- 2. Amputationen und Reorganisation
- 3. Prothesen und deren neuronale Ansteuerung
- 4. Hand Transplantationen
- 5. Beidseitige Handtransplantation
- 5.1 Reaktivierung des motorischen Kortex nach Transplantation
- 6. Ausblick
Zielsetzung und Themenschwerpunkte
Diese Arbeit untersucht die neuronale Reorganisation im somatosensorischen System, insbesondere im Kontext von Amputationen und Handtransplantationen. Der Fokus liegt auf der Beschreibung der funktionellen Anatomie des Systems, der kortikalen Plastizität nach Deafferenzierung und den Möglichkeiten der neuronalen Ansteuerung von Prothesen. Die Arbeit beleuchtet die Phantomschmerzen und Phantomwahrnehmungen als Folge von Amputationen und deren Behandlungsansätze.
- Funktionelle Anatomie des somatosensorischen Systems
- Neuronale Plastizität und Reorganisation nach Amputationen
- Phantomschmerzen und Phantomwahrnehmungen
- Neuronale Ansteuerung von Prothesen
- Handtransplantationen und kortikale Reaktivierung
Zusammenfassung der Kapitel
1. Einleitung: Die Einleitung führt in die Thematik der subjektiven Körperwahrnehmung und deren Abhängigkeit vom somatoviszeralen sensorischen System ein. Sie beschreibt Störungen des Körperbildes, wie Phantomschmerzen nach Amputationen, und führt das Konzept der neuronalen Plastizität als Fähigkeit des Gehirns zur funktionellen Reorganisation ein. Die zentralen und peripheren Verarbeitungsebenen sensorischer Informationen werden erläutert, wobei die aufsteigenden Bahnsysteme, das Hinterstrang- und das Vorderseitenstrangsystem, als Hauptpunkte hervorgehoben werden.
2. Amputationen und Reorganisation: Dieses Kapitel befasst sich mit den Folgen von Amputationen für das somatosensorische System. Es erklärt das Phänomen der Phantomwahrnehmungen und Phantomschmerzen, die trotz fehlender Gliedmaßen auftreten können. Die kortikale Reorganisation nach Deafferenzierung wird detailliert beschrieben, einschließlich der Ausbreitung der Repräsentation benachbarter Hautareale im somatosensorischen Kortex. Methoden zur Messung dieser Reorganisation, wie die magnetoenzephalographische Quellenanalyse und die funktionelle Magnetresonanztomographie (fMRT), werden vorgestellt, zusammen mit Behandlungsansätzen zur Reduktion von Phantomschmerzen durch gezielte Nervenstimulation.
3. Prothesen und deren neuronale Ansteuerung: Dieses Kapitel analysiert den aktuellen Stand der Technik bei Handprothesen und deren neuronale Ansteuerung. Es beschreibt verschiedene Arten von Prothesen, von einfachen mechanischen bis hin zu komplexeren myoelektrischen Prothesen, die durch Erfassung der Muskelaktivitäten gesteuert werden. Die Herausforderungen bei der Entwicklung von Prothesen mit komplexeren Bewegungsabläufen und taktilem Feedback werden beleuchtet, und innovative Ansätze wie die „Karlsruher Hand“ mit Mikro-Fluidaktoren werden vorgestellt. Der Zusammenhang zwischen Prothesennutzung und kortikaler Reorganisation, insbesondere der Schmerzlinderung durch myoelektrische Prothesen, wird diskutiert.
4. Hand Transplantationen: Dieses Kapitel beschreibt die Geschichte und den aktuellen Stand der Handtransplantationen, von den ersten erfolglosen Versuchen bis zu den ersten erfolgreichen Operationen. Es beleuchtet die immunologischen Herausforderungen und die Notwendigkeit von Immunsuppressiva. Der Fall von Clint Hallam, der die erste erfolgreiche, später aber wieder rückgängig gemachte Transplantation erfuhr, wird detailliert analysiert. Die psychologischen Aspekte des Verlustes und der Akzeptanz einer transplantierten Hand werden ebenfalls angesprochen.
5. Beidseitige Handtransplantation: Dieses Kapitel fokussiert auf die erste erfolgreiche beidseitige Handtransplantation, den Fall von Denis Chatelier. Besondere Aufmerksamkeit wird der kortikalen Reaktivierung nach Transplantation gewidmet, die mit Hilfe von fMRT-Untersuchungen nachgewiesen werden konnte. Die Bilder zeigen die Rückbildung der Repräsentationsvergrößerung benachbarter Areale und die teilweise Wiederherstellung der ursprünglichen Repräsentation der Hände im somatosensorischen Kortex. Der Erfolg der Rehabilitation und die verbesserte Lebensqualität des Patienten werden beschrieben.
Schlüsselwörter
Neuronale Plastizität, somatosensorisches System, Amputation, Handtransplantation, Phantomschmerz, Phantomwahrnehmung, kortikale Reorganisation, Prothese, myoelektrische Steuerung, fMRT, Deafferenzierung.
Häufig gestellte Fragen (FAQ) zu: Neuronale Reorganisation im Somatosensorischen System nach Amputationen und Handtransplantationen
Was ist der Gegenstand dieser Arbeit?
Diese Arbeit untersucht die neuronale Reorganisation im somatosensorischen System, insbesondere im Kontext von Amputationen und Handtransplantationen. Der Fokus liegt auf der Beschreibung der funktionellen Anatomie des Systems, der kortikalen Plastizität nach Deafferenzierung und den Möglichkeiten der neuronalen Ansteuerung von Prothesen. Die Arbeit beleuchtet auch Phantomschmerzen und Phantomwahrnehmungen als Folge von Amputationen und deren Behandlungsansätze.
Welche Themen werden im Einzelnen behandelt?
Die Arbeit umfasst die funktionelle Anatomie des somatosensorischen Systems (Hinterstrang- und Vorderseitenstrangsystem), neuronale Plastizität und Reorganisation nach Amputationen, Phantomschmerzen und Phantomwahrnehmungen, die neuronale Ansteuerung von Prothesen (inklusive myoelektrischer Prothesen), Handtransplantationen (einschließlich der beidseitigen Transplantation) und die kortikale Reaktivierung nach Transplantation.
Welche Kapitel umfasst die Arbeit und worum geht es in jedem Kapitel?
Kapitel 1 (Einleitung) führt in die Thematik der Körperwahrnehmung und neuronaler Plastizität ein und beschreibt die aufsteigenden Bahnsysteme. Kapitel 2 (Amputationen und Reorganisation) befasst sich mit den Folgen von Amputationen, Phantomwahrnehmungen, kortikaler Reorganisation und Behandlungsansätzen. Kapitel 3 (Prothesen und deren neuronale Ansteuerung) analysiert den aktuellen Stand der Prothesen-Technologie und deren Steuerung. Kapitel 4 (Handtransplantationen) beschreibt die Geschichte und den aktuellen Stand der Handtransplantationen, inklusive immunologischer Herausforderungen. Kapitel 5 (Beidseitige Handtransplantation) fokussiert auf die erste erfolgreiche beidseitige Transplantation und die kortikale Reaktivierung. Kapitel 6 (Ausblick) gibt einen Ausblick auf zukünftige Entwicklungen (nicht explizit im gegebenen Text beschrieben, aber implizit enthalten).
Welche Methoden zur Messung der kortikalen Reorganisation werden erwähnt?
Die magnetoenzephalographische Quellenanalyse und die funktionelle Magnetresonanztomographie (fMRT) werden als Methoden zur Messung der kortikalen Reorganisation nach Amputationen genannt.
Welche Fallbeispiele werden in der Arbeit behandelt?
Die Arbeit behandelt detailliert den Fall von Clint Hallam (erfolgreiche, später rückgängig gemachte Handtransplantation) und den Fall von Denis Chatelier (erfolgreiche beidseitige Handtransplantation).
Welche Schlüsselwörter beschreiben die Arbeit am besten?
Schlüsselwörter sind: Neuronale Plastizität, somatosensorisches System, Amputation, Handtransplantation, Phantomschmerz, Phantomwahrnehmung, kortikale Reorganisation, Prothese, myoelektrische Steuerung, fMRT, Deafferenzierung.
Welche Zielsetzung verfolgt die Arbeit?
Die Arbeit zielt darauf ab, die neuronale Reorganisation im somatosensorischen System nach Amputationen und Handtransplantationen zu untersuchen und die Möglichkeiten der neuronalen Ansteuerung von Prothesen zu beleuchten.
- Arbeit zitieren
- Diana von Kopp (Autor:in), 2004, Neuronale Reorganisation, München, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/86029
