Faserbahnen

Faserbahnen, auch als Nervenfaserbahnen bezeichnet, sind Bündel von Axonen im zentralen Nervensystem, die verschiedene Hirn- und Rückenmarkareale miteinander verbinden. Sie bilden die weiße Substanz des Gehirns und ermöglichen schnelle Kommunikation zwischen Regionen der grauen Substanz. Faserbahnen unterscheiden sich in Richtung, Länge und Funktion und lassen sich grob in commissurale, assoziative und projektive Bahnen einteilen.

Zu den wichtigen Faserbahnen gehören der Corpus callosum als größter commissuraler Bündel, der Corticospinaltrakt ( motorische Steuerung ), der Arcuate fasciculus (Sprache), sowie die visuellen und fronto-parietalen Bahnen wie Fasciculus longitudinalis superior/inferior, Fasciculus cinguli und Radiatio optica.

Die Abbildung von Faserbahnen erfolgt vor allem durch diffusionstensorbildende Verfahren (DTI) und Traktografie. Wasser diffundiert bevorzugt entlang der Axone, was eine Schätzung der Orientierung der Bahnen ermöglicht. Typische Kennwerte wie die fraktionale Anisotropie (FA) geben Hinweise auf Integrität der Faserbahnen. Trotz Fortschritten ist die Traktografie beispielsweise durch Überlappungen von Fasern, Kreuzungsbereiche und Rauschen begrenzt; Ergebnisse bleiben oft Wahrscheinlichkeiten statt sicherer Abbildungen.

Entwicklung und Plastizität: Faserbahnen entwickeln sich bereits im pränatalen Zeitraum, myelinisieren sich in den ersten Lebensjahren weiter und bleiben bis ins Jugendalter weiter reif. Erfahrungen, Lernen und Verletzungen können die Mikrostruktur verändern, wodurch sich Fähigkeiten verbessern oder Defizite entstehen können.

Relevanz in Medizin: Wissen über Faserbahnen ist zentral für die Diagnose und Behandlung neurologischer Erkrankungen wie Schlaganfall, multiple Sklerose oder Tumore. In der Neurochirurgie dient die präoperative Traktografie der Planung, um eloquente Bahnen zu schonen. Störungen der Faserbahnen tragen zu sensorischen, motorischen oder kognitiven Defiziten bei.