Forschung

Prof. Dr. rer. nat. Martin Meyer


Unser Fokus richtet sich seit Oktober 2011 auf fünf Forschungschwerpunkte:

 

Neuroanatomische Veränderungen des alternden Gehirns stellen einen bislang kaum untersuchten Gegenstand dar. Verknüpft sind damit viele elementare Fragen, die bislang nicht durch systematische Langzeitstudien abgedeckt sind. Wie verändert sich das Verhältnis von grauer und weisser Substanz? Ergeben sich altersbedingte Veränderungen, die sich unterschiedlich in primären sensorischen Rindengebieten im Vergleich zu Assoziationskortizes manifestieren? Wie kann man dem Abbau von grauer und weisser Substanz entgegenwirken? Ist ein altersbedingter Abbau von grauer Substanz vielleicht nicht zwingend von Nachteil für das Funktionieren des Gehirns? Wie lässt sich der Zusammenhang zwischen individuellen anatomischen und neurophysiologischen Merkmalen besser verstehen?
 

Hörverlust und Schwerhörigkeit sind mit fortschreitendem Alter ein Phänomen, das in immer stärkerem Masse grosse Teile der Bevölkerung berührt. Besonders betroffen ist natürlich die Fähigkeit des Sprachverstehens, aber auch das Sprechen. Derzeitige Interventionen sehen neben der Anpassung von Hörgeräten auch Sprachtraining im Alter vor. Eine Evaluation der Wirksamkeit dieser trainingsbasierten Interventionen bzw. der Entwicklung von Alternativkonzepten, die die akustischen Grundlagen der gesprochenen Sprache besser berücksichtigt, ist ein viel versprechendes Forschungsfeld.
 

Die neuropsychologischen Mechanismen des chronischen Ohrengeräuschs (Tinnitus), dessen hirnphysiologischen Ursache und Dynamik zwar ausser Frage steht, wird nach wie vor nicht ausreichend verstanden, zumal die subjektive Intensität des chronischen Tinnitus in hohem Masse von psychologischen Variablen moderiert wird und interindividuell variiert. Die geplante Grundlagenforschung zielt darauf ab, neurophysiologisch basierte individuelle Tinnitusprofile betroffener Menschen zu erstellen, um einen Ausgangspunkt für sinnvolle Interventionen zu schaffen. Langfristig planen wir die Entwicklung neuropsychologischer Therapien, die auf individueller Diagnostik der spontanen Hirnaktivität basieren.
 

Das Thema «Spracherwerb und Mehrsprachigkeit» im Alter ist ein bislang weitgehend unerforschtes Gebiet. Interessante Fragestellungen sind die neuroplastischen Grundlagen zum Spracherhalt im Alter, sowie die neuropsychologische Erforschung der Möglichkeiten und Grenzen von Sprachlern- und Erwerbsprozessen in Abhängigkeit von allgemeinen Funktionen des Lernens im Alter. Im Einzelnen bedeutet das Fragen wie: «Gleicht der (Fremd-)Spracherwerb im Alter in Tempo und Beschaffenheit dem Spracherwerb in der Adoleszenz?», «Wie lässt sich ein Automatisierungsgrad beim Spracherwerb im Alter ‹optimieren›?» und «Welchen Einfluss nehmen flankierende Tätigkeiten wie Musizieren auf die Spracherwerb und Spracherhalt im Alter?».
 

Die Modellierung der funktionellen und neuroanatomischen Plastizität über die Lebensspanne ist derzeit ebenfalls wissenschaftliches Neuland. Das Gehirn zeigt in jedem Lebensabschnitt strukturelle Veränderungen in der weissen und grauen Substanz. Aber wie muss sich das alternde Gehirn funktionell immer wieder neu organisieren, um trotz dieser entwicklungsbedingten Veränderungen komplexe kognitive Leistungen wie Sprache, Gedächtnis oder exekutive Funktionen weitgehend unbeeinträchtigt aufrecht erhalten zu können? Diese Frage ist noch kaum verstanden. Eine Möglichkeit, die funktionelle Anpassungsfähigkeit des menschlichen Gehirns besser zu verstehen, ist die Untersuchung neuraler Netzwerke in Ruhe. Ausgenutzt wird dabei die Tatsache, dass das Gehirn immer aktiv ist. Selbst dann, wenn wir nur ruhig daliegen und scheinbar vor uns hin träumen, ist das Gehirn stets damit beschäftigt, sich proaktiv für mögliche künftige Anforderungen "aufzuwärmen". Wir messen diese Ruheaktivität mit bildgebenden Verfahren, wie dem EEG oder der fMRT. Die komplexen Interaktionen der verschiedenen Gehirnareale und die dabei entstehenden dynamischen Netzwerkkonfigurationen können mit Hilfe des mathematischen Teilgebiets der "Graph Theorie" beschrieben werden. Verändert sich die funktionelle Organisation des Gehirns im Alter und wenn ja, wie genau sehen diese Veränderungen aus und wie wirken sie sich auf die Leistungsfähigkeit des Gehirns aus? Erreicht die Neurolastiziät des menschlichen Gehirns irgendwann ihre altersbedingte Grenzen? Könnte man mit geegnetem Training diese Grenzen hinausschieben? Wie arbeiten die beiden Hemisphären bei komplexen kognitiven Aufgaben, primär der Sprache, zusammen? Wir gehen diesen Fragen nach und suchen mittels Untersuchungen der Konnektivität von neuralen Netzwerken nach den bestmöglichen Antworten.