Das Gehirn des Säuglings ist „plastisch“ genug, um die Sprache nach einem perinatalen Schlaganfall auf die Gegenseite zu reorganisieren

Eine klinische Studie, die von Forschern des Georgetown University Medical Center durchgeführt wurde, ergab, dass bei Kindern, die innerhalb weniger Tage nach ihrer Geburt einen schweren Schlaganfall in der linken Gehirnhälfte erlitten hatten, das Gehirn des Säuglings „plastisch“ genug war, damit die rechte Gehirnhälfte die Sprache erwerben konnte Fähigkeiten, die normalerweise von der linken Seite gehandhabt werden, während es auch seine eigenen Sprachfähigkeiten beibehält.

Die linke Gehirnhälfte ist normalerweise für die Satzverarbeitung verantwortlich (Wörter und Sätze verstehen, während wir Sprache hören). Die rechte Gehirnhälfte ist normalerweise dafür verantwortlich, die Emotion der Stimme zu verarbeiten – ist sie glücklich oder traurig, wütend oder ruhig. Diese Studie versuchte, die Frage zu beantworten: „Was passiert, wenn eine der Hemisphären bei der Geburt verletzt wird?“

Die Ergebnisse erscheinen in der Woche vom 10. Oktober 2022 in PNAS.

Die Teilnehmerinnen dieser Studie entwickelten sich während der Schwangerschaft normal. Aber um die Geburt herum hatten sie einen schweren Schlaganfall, der bei Erwachsenen schwächende Folgen haben würde. Bei Säuglingen ist ein Schlaganfall viel seltener, tritt aber bei etwa einer von viertausend Geburten auf.

Die Forscher untersuchten den perinatalen arteriellen ischämischen Schlaganfall, eine Art Hirnverletzung, die etwa zum Zeitpunkt der Geburt auftritt und bei der der Blutfluss zu einem Teil des Gehirns durch ein Blutgerinnsel unterbrochen wird. Die gleiche Art von Schlaganfall tritt viel häufiger bei Erwachsenen auf. Frühere Studien zu Hirnverletzungen bei Säuglingen haben mehrere Arten von Hirnverletzungen eingeschlossen, aber der Fokus in dieser Studie auf eine bestimmte Art von Verletzung ermöglichte es den Autoren, konsistentere Effekte als in früheren Arbeiten zu finden.

Unsere wichtigste Schlussfolgerung ist, dass Plastizität im Gehirn, insbesondere die Fähigkeit, Sprache auf die gegenüberliegende Seite des Gehirns zu reorganisieren, definitiv früh im Leben möglich ist. Diese frühe Plastizität für Sprache ist jedoch auf eine Gehirnregion beschränkt. Das Gehirn ist nicht in der Lage, verletzte Funktionen irgendwo zu reorganisieren, da eine dramatischere Reorganisation selbst in jungen Jahren nicht möglich ist. Dies gibt uns großartige Einblicke in die Regionen, auf die wir uns möglicherweise konzentrieren können, um potenzielle Durchbrüche bei der Entwicklung von Techniken zur Genesung auch bei Erwachsenen zu erzielen.“

Elissa Newport, Ph.D., Direktorin des Center for Brain Plasticity and Recovery am Georgetown Medical Center, Professorin der Abteilungen für Neurologie und Rehabilitationsmedizin und Erstautorin der Studie

Die Ermittler rekrutierten Menschen aus den gesamten Vereinigten Staaten, die alle zum Zeitpunkt der Geburt mittlere bis große Schlaganfälle in der Kortexregion ihrer linken Hemisphäre hatten. Um die langfristigen Ergebnisse ihrer Sprachfähigkeiten zu beurteilen, wurden die Teilnehmer im Alter von 9 bis 26 Jahren Sprachtests unterzogen und mit ihren gleichaltrigen gesunden Geschwistern verglichen. Sie wurden auch in einem MRT gescannt, um zu zeigen, welche Hirnareale am Satzverständnis beteiligt sind.

Die Teilnehmer und ihre gesunden Geschwister meisterten alle die Sprachaufgaben nahezu perfekt. Der Hauptunterschied bestand darin, dass die Schlaganfall-Teilnehmer Sätze auf der rechten Seite des Gehirns verarbeiteten, während ihre Geschwister Sätze auf der linken Seite verarbeiteten. Die Schlaganfall-Teilnehmer zeigten ein sehr konsistentes Muster der Sprachaktivierung in der rechten Hemisphäre, unabhängig vom Ausmaß oder Ort der Schädigung durch den Schlaganfall in der linken Hemisphäre. Nur einer der 15 Teilnehmer, der den kleinsten Schlaganfall hatte, zeigte keine eindeutige rechtshemisphärische dominante Aktivierung.

„Es ist auch bemerkenswert, dass unsere Teilnehmer viele Jahre nach ihren Schlaganfällen alle so hochfunktionierende Erwachsene sind. Einige sind Ehrenstudenten und andere arbeiten auf ihren Master-Abschluss hin oder haben ihn erhalten“, sagt Newport. „Ihre Leistungen sind bemerkenswert, zumal einigen ihrer Eltern bei der Geburt gesagt wurde, dass ihr Schlaganfall lebenslange Beeinträchtigungen nach sich ziehen würde.“

In zukünftigen Studien erhoffen sich die Forscher ein besseres Verständnis dafür, warum die linke Hemisphäre in gesunden Gehirnen routinemäßig dominant wird, aber bei einem signifikanten Schlaganfall auf der linken Hemisphäre immer wieder gegenüber der rechten Hemisphäre verliert. Eine weitere Frage von besonderem Interesse – und klinischer Bedeutung – ist, warum sich die Sprache der linken Hemisphäre erfolgreich in die rechte Hemisphäre reorganisieren kann, wenn Verletzungen sehr früh im Leben auftreten, aber nicht später. Die Forschung zur Schlaganfall-Erholung und Satzverarbeitung bei Erwachsenen deutet darauf hin, dass die Plastizität mit dem Alter abnimmt, etwas, das Newport zu untersuchen hofft, da es für erwachsene Schlaganfall-Überlebende von großem Nutzen und potenziellem therapeutischem Interesse sein könnte.

Die Forscher sind den Teilnehmern und ihren Familien, die unschätzbare Beiträge zu dieser Arbeit geleistet haben, sehr dankbar.

Quelle:

Medizinisches Zentrum der Universität Georgetown

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