In einer empirischen Neuroimaging Studie an einer Gruppe von 141 rechts- und linkshändigen Probanden beiderlei Geschlechts wurden fMRT-Korrelate der funktionalen Sprachrepräsentation untersucht. Es fanden sich bedeutsame Unter-schiede in der Sprachverarbeitungskompetenz der beiden Hemisphären sowohl zwischen Rechts- und Linkshändern als auch zwischen Männern und Frauen.
Das Corpus callosum spielt, als die größte interhemisphärische Verbindung, eine entscheidende Rolle bei der Integration und der Koordination von Verarbeitungsprozessen der beiden Großhirnhemisphären. Betrachtet man das Corpus callosum auf mediansagittalen Gehirnschnitten verschiedener Individuen, so wird eine hohe interindividuelle Variabilität in Größe und Form dieser Struktur deutlich, welche die Frage nach der funktionellen Relevanz dieser Differenzen nahe legt. Das Ziel der vorliegenden Arbeit war es daher, mögliche Determinanten und Korrelate dieser Variabilität zu bestimmen und funktionelle Folgen der interindividuellen Unterschiede zu untersuchen. Zur Bearbeitung dieser Fragestellung wurden vier empirische Studien durchgeführt, in denen die interindividuellen Unterschiede im Aufbau des Corpus callosum mit einer Kombination aus herkömmlicher morphologischer Magnet-Resonanz-Tomografie (MRT) und Diffusions-Tensor-Bildgebung (DT-MRT) erfasst wurden. Die Anwendung der DT-MRT ermöglicht es, über die Beschreibung der Diffusion von Wassermolekülen im Gehirngewebe, Aussagen auch über den mikrostrukturellen Aufbau des Gehirngewebes abzuleiten. Der gewählte methodische Ansatz ging somit über die traditionell makroanatomische Vermessung hinaus und führte zur Erfassung der callosalen Variabilität sowohl auf makro- als auch auf mikrostruktureller Ebene. In Studie 1 wurde der Effekt von Geschlecht und Händigkeit auf die Variabilität des Corpus callosum untersucht, da von beiden Variablen bekannt ist, dass sie mit Unterschieden in der funktionellen Organisation und Lateralisierung des Gehirns assoziiert sind. Dabei konnte bei Männern im Vergleich zu Frauen bzw. bei Rechts- im Vergleich zu Linkshändern eine größere mediansagittale Schnittfläche gefunden werden. Zudem sprechen die Unterschiede in den gemessenen Diffusionsparametern für eine höhere Dichte von Gewebekomponenten, wie Axone und Oligodendroglia, im Corpus callosum von Männern und Linkshändern. Die Ergebnisse liefern somit einen indirekten Hinweis auf eine mögliche Bedeutung callosaler Variabilität im Kontext der funktionellen Lateralisierung des Gehirns. Direkte Befunde hierzu liefert Studie 2. Hier konnte ein eigenständiger Einfluss der funktionellen Asymmetrie der Großhirnhemisphären auf den Aufbau des Corpus callosum nachgewiesen werden. Am Beispiel der Sprachproduktion wurde gezeigt, dass eine Zunahme der Asymmetrie von aufgabenbezogener Gehirnaktivität (gemessen mit funktioneller MRT) mit einem stärkeren Vorhandensein von Diffusionshindernissen assoziiert ist. Dies kann sowohl als Anzeichen einer dichteren Packung als auch einer stärkeren Myelinisierung der callosalen Axone interpretiert werden. In den Studien 3 und 4 wurden schließlich deutliche Hinweise auf die Bedeutung der interindividuellen callosalen Variabilität für den Informationsaustausch zwischen den Großhirnhemisphären gefunden. Die Transferzeit, gemessen als interhemisphärische Latenzunterschiede in der ereigniskorrelierten Gehirnaktivität nach lateralisierter visueller Stimulation, korrelierte negativ mit der Stärke der Diffusion im posterioren Corpus callosum (Studie 3). Zudem konnte unter Verwendung der Methode der dichotischen Stimulation demonstriert werden, dass die Qualität des interhemisphärischen Transfers auditiver Informationen substanziell von der Größe und vom mikrostrukturellen Aufbau des Corpus callosum abhängig ist (Studie 4). Des Weiteren spricht die Analyse der Diffusionsparameter für eine bedeutsame Rolle der mikrostrukturellen callosalen Variabilität auch bei der aufmerksamkeitsabhängigen Verarbeitung sensorischer Informationen. In den hier berichteten Arbeiten konnten somit gezeigt werden, dass nicht nur die Schädigung des Corpus callosum (z.B. nach chirurgischer Durchtrennung), sondern auch dessen natürlich auftretende interindividuelle Variabilität eine funktionelle Relevanz besitzt. Vor allem die Betrachtung der mikrostrukturellen Eigenschaften des Corpus callosum hat sich dabei als sehr nützlich erwiesen. Daraus folgt, dass die DT-MRT-Parameter eine wertvolle methodologische Ergänzung darstellen und in Kombination mit der klassischen makrostrukturellen Größenmessung eine umfassende Beurteilung des Corpus callosum erlauben.
In dieser Arbeit wird die funktionelle Hemisphärenasymmetrie bei Menschen mit Angsterkrankungen untersucht. Während bisherige Forschungsergebnisse auf Untersuchungen an Personen mit variierender Ausprägung der Persönlichkeitsdimension "Ängstlichkeit" und unter Berücksichtigung der situativen Ängstlichkeit basieren, wird in der vorliegenden Untersuchung eine klinische Stichprobe von Patienten mit Angsterkrankungen untersucht und mit gesunden Kontrollpersonen verglichen. Die Gruppe der Angstpatienten umfasst Patienten mit Paniksyndrom und Patienten mit phobischer Symptomatik. Theoretische Modelle zur Beschreibung des Zusammenwirkens von funktioneller Lateralität und Affektivität liefern die Theorie der Aufmerksamkeitssteuerung der Arbeitsgruppe um Tucker (1990) und das Modell der Aktivitätsmuster von Heller und Mitarbeiter (1990, 1993). Tucker geht bei Angst von einer Überaktivierung der linken Hemisphäre, die zu einer Leistungsbeeinträchtigung führt, aus. Heller und Mitarbeiter nehmen bei Angst eine verbesserte Leistung in der rechten Hemisphäre bei Aufgaben an, die rechtsparietal verarbeitet werden. Angsterkrankungen haben eine hohe Komorbidität mit depressiven Erkrankungen. Patienten mit depressiver Symptomatik zeigen Verschiebungen in der funktionellen Lateralität. Bei Komorbidität können die durch eine Angsterkrankung bedingten Veränderungen der funktionellen Lateralität dadurch verzerrt werden. Aus diesem Grund werden in der vorliegenden Untersuchung Patienten mit aktuell bestehenden depressiven Erkrankungen ausgeschlossen. Mit der Angsterkrankung einhergehende depressive Symptome werden berücksichtigt und in die Auswertung einbezogen. Außerdem wird untersucht, ob sich Veränderungen in der funktionellen Asymmetrie während einer massierten Konfrontationsbehandlung zeigen. Die genaue Untersuchung der Kontrollgruppe ermöglicht darüber hinaus die Möglichkeit die Ergebnisse bisheriger Studien zum Zusammenhang des Persönlichkeitsmerkmal "Ängstlichkeit" und funktioneller Lateralität zu bestätigen. 37 Patienten mit Angststörungen und 32 gesunde Kontrollpersonen wurden zu zwei Messzeitpunkten untersucht. Für die Patienten-Gruppe fielen diese Zeitpunkte mit Aufnahme und Entlassung in die Selbstkontrollphase statt. Vor Teilnahme an der Studie wurden alle Probanden einer genauen Diagnostik unterzogen. Zur Überprüfung der Effektivität der Therapie und möglicher Zusammenhänge zur Lateralität werden 6-Wochen-Katamnesen in die Auswertung miteinbezogen. Operationalisiert wurde die funktionelle Lateralität durch eine verbale Worterkennungsfrage und einer Aufgabe zum Emotionsgehalt dargebotener Gesichter. Beide Aufgaben werden lateralisiert präsentiert. Die Ergebnisse zeigen moderate Unterschiede zwischen Angstpatienten und Kontrollpersonen. In der verbalen Aufgabe unterscheiden sich Angstpatienten nicht in der funktionellen Lateralität. Hingegen kann die Vermutung einer besseren Leistung der rechten Hemisphäre bei Angstpatienten im Vergleich zu den Kontrollpersonen in der Gesichter-Aufgabe bestätigt werden. Bei differenzierter Betrachtung zeigen sich Auffälligkeiten, allerdings nicht im Ausmaß der funktionellen Asymmetrie sondern im Zusammenwirken unterschiedlicher Aspekte von Lateralität. Es ergeben sich deutliche Hinweise auf in den Hemisphären konträr ablaufende Prozesse. Die rechte Hemisphäre zeigt eine über die Messzeitpunkte hinweg unveränderte Leistung im linken visuellen Feld in der Gruppe der Angstpatienten. Bei Kontrollpersonen hingegen variiert die Leistung in Abhängigkeit von der Antworthand. Angstpatienten haben im Vergleich zu gesunden Kontrollpersonen möglicherweise nicht die Möglichkeit, die rechte Hemisphäre zu mobilisieren. Eine völlig andere Bedeutung hat den Ergebnissen dieser Untersuchung zufolge die linke Hemisphäre. Hier kommt es in Abhängigkeit von der Angsterfahrung in den Konfrontationen zu einer Steigerung der Leistungsfähigkeit. Die Leistung der linken Hemisphäre verbessert sich erst im Therapieverlauf, daher ist die Annahme plausibel, dass dieser Prozess eine konstruktive Auseinandersetzung mit der Angst widerspiegelt. Die Untersuchung legt die Annahme einer stabil ausgeprägten funktionellen Hemisphärenasymmetrie bei Angsterkrankungen nahe. Gesunde verfügen demzufolge über eine geringer ausgeprägte flexible funktionelle Lateralität. Die Modellvorstellungen der Arbeitsgruppen um D. Tucker und um W. Heller konnten nur teilweise an einer klinischen Stichprobe bestätigt werden.
Die Lateralitätsforschung hat bis dato eine Vielzahl an Hinweisen für einen linkshemisphärischen Leistungsvorteil für die Verarbeitung verbalen Materials und umgekehrt einen rechtshemisphärischen Vorteil für die Verarbeitung bildhaften Materials aufzeigen können. Doch fällt auf, daß kaum Studien existieren, in denen Verhaltensasymmetrien und Asymmetrien elektrophysiologischer Hirnaktivität in einer experimentellen Umgebung gemeinsam untersucht wurden. Viele wissenschaftliche Autoren schlossen einfach von funktionellen Verhaltensasymmetrien auf zugrunde liegende strukturelle Asymmetrien, ohne dabei auf ein allgemeingültiges Erklärungsmodell zur Vorhersage und Integration beider Asymmetriemaße zurückzugreifen. Die Experimente dieser Arbeit setzen das in der psychophysiologischen Wahrnehmungsforschung bereits etablierte visuelle Halbfeldparadigma (VHF-Paradigma) ein, den Probanden werden dabei unterschiedliche visuelle Stimuli lateralisiert auf einem Computermonitor dargeboten. In diesem Untersuchungsrahmen bearbeiten die Versuchspersonen in zwei unterschiedlichen Experimenten zum einen abstrakte verbale Stimuli und zum anderen emotionale bildhafte Stimuli. Die P300- Komponente findet in dieser Studie eine besondere Berücksichtigung. Zentral ist hierbei die Fragestellung, ob das EKP und i.e.S. die P300-Komponente überhaupt zur Erfassung und Interpretation von lateralisierten kognitiven Prozessen geeignet ist. Zusammengefasst läßt sich feststellen, obwohl in den durchgeführten Wahrnehmungsexperimenten deutliche funktionellen Asymmetrien auf der Verhaltensebene resultieren, kann auf der Ebene der phasischen elektrokortikalen Asymmetrien keinesfalls von Lateralitätseffekten gesprochen werden. Das Muster der reizspezifischen Hemisphärenasymmetrie vieler Verhaltensexperimente kann in den hier untersuchten elektrophysiologischen Parametern nicht ansatzweise nachvollzogen werden. Zwar können die funktionelle Asymmetrien in Trefferquoten und Reaktionszeiten zwar einen ersten Hinweis auf strukturelle Asymmetrien darstellen, doch kann aufgrund der vorliegenden Befundlage nicht ohne weiteres von der Verhaltensebene auf Asymmetrien der elektrophysiologischen Ebene geschlossen werden.