Passive Stimulation zur Auslösung von Lernprozessen

Die zentrale Idee: In den letzten Jahren sind wichtige Prinzipien der Neuroplastizität aufgeklärt worden. Unter Nutzung dieses Wissens entwickeln wir Stimulationsprotokolle, die Gehirnaktivierungen gezielt verändern, wodurch Wahrnehmung und Verhalten beeinflusst werden.

Wir nutzen unterschiedliche taktile Stimulationsprotokolle (Koaktivierung), um taktile Wahrnehmung beim Menschen innerhalb von Stunden bis Minuten zu verbessern, was auf spezifischen Veränderungen der Gehirnaktivierung beruht:

Je größer die Verbesserung im Verhalten, desto ausgeprägter die cortikale Reorganisation.


Koaktivierung (passive Stimulation)
  • verbessert gezielt Wahrnehmung und sensomotorische Fähigkeiten
  • ist unabhängig von Aufmerksamkeit oder Belohnung
  • ist auch bei Kindern und alten Menschen wirksam
  • verbessert Sensorik und Feinmotorik bei Schlaganfallpatienten

Passive Stimulation bietet Einblicke in
  • Mechanismen und Prozesse, die Lernen zugrunde liegen
  • Zusammenhänge zwischen Gehirn- und Verhaltensänderung
  • Neue Interventions- und Therapiemöglichkeiten

Literatur:

Höffken O, Veit M, Knossalla F, Lissek S, Bliem B, Ragert P, Dinse HR, Tegenthoff M (2007) Sustained increase of somatosensory cortex excitability by tactile coactivation studied by paired median nerve stimulation in humans correlates with perceptual gain. J Physiol 584: 463–471

Seitz A, Dinse HR (2007) A common framework for perceptual learning. Curr Op Neurobiol 17: 1-6

Kalisch T, Tegenthoff M, Dinse HR (2007) Differential effects of synchronous and asynchronous multifinger coactivation on human tactile performance. BMC Neurosci 8: 58

Bliem B, Frombach E, Ragert R, Knossalla F, Woitalla D, Tegenthoff M, Dinse HR (2007) Dopaminergic influences on changes in human tactile acuity induced by tactile coactivation. Exp Brain Res 181: 131-137

Dinse HR, Kleibel N, Kalisch T, Ragert P, Wilimzig C, Tegenthoff M (2006) Tactile coactivation resets age-related decline of human tactile discrimination. Ann Neurol 60: 88-94

Dinse HR, Kalisch T, Ragert P, Pleger B, Schwenkreis P, Tegenthoff M (2005) Improving human haptic performance in normal and impaired human populations through unattended activation-based learning. Transaction Appl Perc 2: 71-88

Dinse HR, Ragert P, Pleger B, Schwenkreis P, Tegenthoff M (2003) Pharmacological modulation of perceptual learning and associated cortical reorganization. Science 301: 91-94

Pleger B, Dinse HR, Ragert P, Schwenkreis P, Malin JP, Tegenthoff M (2001) Shifts in cortical representations predict human discrimination improvement. Proc Natl Acad Sci USA 98: 12255-12260

Godde B, Stauffenberg B, Spengler F, Dinse HR (2000) Tactile coactivation induced changes in spatial discrimination performance. J Neurosci 20: 1597-1604

Koaktivierung realisiert Konzepte des "Hebb'schen“ Lernens:

"what fires together, wires together"
(The Organization of Behavior, Hebb 1949).

Simultane neuronale Aktivität als Voraus-
setzung zur Auslösung von Plastizität wird durch gleichzeitige taktile Reizung, der sog. “Ko-aktivierung” erzeugt.


Andere Formen passiver Stimulation sind intracortikale Mikrostimulation (ICMS) sowie transkraniale Magnetstimulation (transcranial magnetic stimulation - TMS), die in unseren Arbeiten ebenfalls eingesetzt werden.