Erlernen der visuellen Wahrnehmung nach einer vorübergehenden Phase angeborener Blindheit: Neuronale Mechanismen bei der Wiederherstellung des Sehvermögens
Hector Fellow Brigitte Röder
Hector RCD Awardee Sebastian Frank
Hector Fellow Eberhart Zrenner
Das Projekt unter der Leitung von Dr. Sebastian Frank (Universität Regensburg), Prof. Dr. Brigitte Röder (Universität Hamburg) und Prof. Dr. med. Dr. h.c. mult. Eberhart Zrenner (Universität Tübingen) erforscht die neuronalen Grundlagen, die der Wiederherstellung des Sehvermögens bei Patienten mit angeborener Blindheit zugrunde liegen. In Zusammenarbeit mit dem LV Prasad Eye Institute in Indien wird untersucht, wie visuelles Wahrnehmungslernen den Erholungsprozess verbessert. Mittels funktioneller Magnetresonanztomographie (fMRS) und Elektroenzephalographie (EEG) werden Veränderungen in der neuronalen Stimulation und Hemmung vor und nach der Behandlung gemessen. Die Untersuchung umfasst Querschnitts- und Längsschnittansätze und vergleicht verschiedene Patientengruppen. Das interdisziplinäre Projekt verbindet Neurowissenschaften, Psychologie und Augenheilkunde, um Mechanismen der visuellen Plastizität zu identifizieren und neue Rehabilitationsansätze zu entwickeln.
Dieses Projekt untersucht die neuronalen Mechanismen, die der Wiederherstellung des Sehvermögens nach angeborener Blindheit zugrunde liegen, wobei der Schwerpunkt auf dem visuellen Wahrnehmungslernen als Schlüsselkomponente der Rehabilitation liegt. Unter der Leitung von Dr. Sebastian Frank (Universität Regensburg), Prof. Dr. Brigitte Röder (Universität Hamburg) und Prof. Dr. med. Dr. h.c. mult. Eberhart Zrenner (Universität Tübingen) wird in Zusammenarbeit mit dem LV Prasad Eye Institute in Indien eine umfangreiche Studie durchgeführt.
Ziel ist es, mittels funktioneller Magnetresonanztomographie (fMRS) und Elektroenzephalographie (EEG) Einblicke in das Verhältnis von neuronaler Stimulation und Hemmung im visuellen Kortex zu gewinnen. Dabei werden Veränderungen in der Aktivität des visuellen Kortex vor, während und nach dem Training erfasst. Ergänzt wird die Studie durch eine Längsschnittkomponente, in der die Patienten wiederholt vor und nach der Kataraktoperation gemessen werden. Ziel ist es herauszufinden, wie sich die neuronalen Parameter über die Zeit verändern und welchen Einfluss dies auf die visuelle Plastizität und den Rehabilitationserfolg hat.
Die Studie umfasst mehrere Kontrollgruppen, darunter Patienten mit entwicklungsbedingter Katarakt, Patienten mit infantilem Nystagmus und normalsichtige Probanden. Durch diesen Vergleich soll geklärt werden, inwieweit die Mechanismen der visuellen Rehabilitation spezifisch für die neuronalen Systeme sind, die durch die angeborene Blindheit beeinflusst werden. Darüber hinaus soll untersucht werden, wie frühe visuelle Erfahrungen – oder deren Fehlen – die spätere Fähigkeit zur visuellen Plastizität und zum perzeptuellen Lernen beeinflussen.
Das interdisziplinäre Forschungsprojekt verbindet Ansätze aus den kognitiven Neurowissenschaften, der Psychologie und der Augenheilkunde. Die gewonnenen Erkenntnisse sollen nicht nur das Verständnis der neuronalen Grundlagen der Wiederherstellung des Sehens vertiefen, sondern auch zur Entwicklung neuer, zielgerichteter Rehabilitationsstrategien beitragen, die letztlich die Lebensqualität von Menschen mit Sehstörungen nachhaltig verbessern können.
Figure: a) First MRS findings in individuals treated for congenital cataracts. Left panel: Individuals treated for congenital cataracts (CC) (in red) show a lower Glx/GABA+ ratio (indicative of E/I ratio) in visual cortex than normally sighted controls (SC) (EC = eyes closed; EO = eyes open). Each dot shows the result from a different participant. Right panel: the Glx/GABA+ ratio correlated with visual acuity (in LogMar) in the congenital cataract reversal group (from Pant et al., submitted)
Betreut durch

Brigitte Röder
Psychologie & MedizinHector Fellow seit 2017

Sebastian Frank
Psychologie & NeurowissenschaftenHector RCD Awardee seit 2023

Eberhart Zrenner
Medizin, Biologie & IngenieurwesenHector Fellow seit 2012