Aktivierung des Kleinhirns, der Basalganglien und des Thalamus während der Beobachtung und Ausführung von Mund-, Hand- und Fußaktionen

Studien an Menschen und Affen haben gezeigt, dass spezifische Bereiche des Kleinhirns und der Basalganglien nicht nur während der Ausführung, sondern auch während der Beobachtung von Handaktionen aktiviert werden. Es ist jedoch unbekannt, ob und wie diese Strukturen während der Beobachtung von Handlungen, die von anderen Effektoren als der Hand ausgeführt werden, eingebunden sind. Um dieses Problem zu klären, mussten in der vorliegenden fMRI-Studie gesunde menschliche Teilnehmer Griffformen ausführen oder beobachten, die mit unterschiedlichen Effektoren, nämlich Mund, Hand und Fuß, durchgeführt wurden. Als Kontrolle führten die Teilnehmer einfache Bewegungen mit denselben Effektoren aus und beobachteten sie. Die Ergebnisse zeigen: (1) die Ausführung zielgerichteter Aktionen löste somatotopisch organisierte Aktivierungen nicht nur im Kortex, sondern auch im Kleinhirn, den Basalganglien und dem Thalamus aus; (2) die Beobachtung von Handlungen rief kortikale, zerebelläre und subkortikale Aktivierungen hervor, ohne eine klare somatotopische Organisation; (3) in den Bereichen, die gemeinsame Aktivierungen zwischen Ausführung und Beobachtung zeigten, konnte eine grobe Somatotopie sowohl in kortikalen als auch in zerebellären und subkortikalen Strukturen offenbart werden. Die vorliegende Studie bestätigt frühere Ergebnisse, dass die Beobachtung von Handlungen über den Kortex hinaus auch spezifische Bereiche des Kleinhirns und subkortikaler Strukturen aktiviert, und sie zeigt erstmals, dass letztere nicht nur während der Beobachtung von Handlungen aktiv sind, sondern auch während der Beobachtung von Mund- und Fußaktionen. Wir schlagen vor, dass jede der aktivierten Strukturen spezifische Aspekte der beobachteten Handlung verarbeitet, wie z. B. die Durchführung interner Simulationen (Kleinhirn) oder die Rekrutierung/Hemmung der sichtbaren Ausführung der beobachteten Handlung (Basalganglien und sensomotorischer Thalamus).