Institut für Neurowissenschaften und Medizin (INM)

Strukturelle und funktionelle Organisation des Gehirns (INM-1)

Mit neuen Hirnkarten lassen sich die Augenfelder besser lokalisieren

Wissenschaftleri:nnen haben den sogenannten prämotorischen Kortex im Gehirn, der Bewegungen und kognitive Prozesse kontrolliert, genauer untersucht und neu kartiert. Durch die Karten konnten die anatomischen Korrelate der sogenannten Augenfelder erstmals genau zugeordnet werden. Die Erkenntnisse kommen einer präziseren Bildgebung zugute und können helfen, klinische Anwendungen zu verbessern. Die Studie der Forschenden aus dem INM-1 und dem Cécile und Oskar Institut für Hirnforschung am Universitätsklinikum Düsseldorf wurde jetzt in Communications Biology veröffentlicht.

Die Funktionen, an denen der prämotorische Kortex beteiligt ist, können oft nicht eindeutig auf bestimmte mikroskopische Strukturen zurückgeführt werden. Die Forschenden analysierten deshalb in diesem Bereich die Zellarchitektur in zellkörpergefärbten Gewebeschnitten mit einer beobachterunabhängigen Kartierungsmethode und berechneten Karten, die die Lage von Hirnarealen drei-dimensional abbilden. Sie identifizierten sieben neue Areale, die man in zwei Gruppen zusammenfassen kann - drei Areale liegen oberhalb einer markanten Furche des Frontallappens (Sulcus frontalis superior) und vier unterhalb davon. Nicht nur in ihrer mikroskopischen Struktur, auch funktionell sind die Areale oberhalb und unterhalb der Furche verschieden.

Mit neuen Hirnkarten lassen sich die Augenfelder besser lokalisieren — Zellarchitektur von Arealen des prämotorischen Kortex mit den entsprechenden GLI(Grey Level Index)-Profilen.

Beim Vergleich der neuen Karten mit funktionellen Studien zeigte es sich, dass die Augenfelder nicht wie oft vermutet im präfrontalen, sondern im prämotorischen Kortex zu finden sind. Dort sind sie an der bewussten Steuerung von Augenfolgebewegungen und visueller Aufmerksamkeit beteiligt.

Die neuen Karten sind im Julich-Brain Atlas frei verfügbar. Julich-Brain ist zentrales Element der digitalen Forschungsplattform EBRAINS. Mit den dort vorhandenen Karten und digitalen Werkzeugen können in Zukunft die Funktionen der verschiedenen motorischen Areale noch genauer untersucht werden, z.B. in Bildgebungsstudien von gesunden Probanden oder auch von Patienten mit Läsionen oder Tumorerkrankungen.

Originalpublikation:
Ruland, S.H., Sigl, B., Stangier, J. et al. Revised cytoarchitectonic mapping of the human premotor cortex identifies seven areas and refines the localisation of frontal eye fields. Commun Biol 8, 1143 (2025). https://doi.org/10.1038/s42003-025-08528-4