Forscher der Universität Graz untersuchen, ob sich neuronale Aktivitätsmuster von trainierten Expert:innen durch Neurofeedback gezielt in das Gehirn untrainierter Personen übertragen lassen. Das vom Wissenschaftsfonds FWF geförderte Projekt zielt darauf ab, die Plastizität des Gehirns besser zu verstehen und langfristig Rehabilitationsprozesse nach Schlaganfall oder anderen neurologischen Schäden zu beschleunigen.
Theo Ferreira Marins, Postdoktorand am Institut für Psychologie der Universität Graz, leitet das Vorhaben „Übertragung der Plastizität des Gehirns durch Neurofeedback“. Aktuell arbeiten die Wissenschaftler mit gesunden Proband:innen. Im Fokus stehen motorische Fingerübungen, etwa das gezielte Antippen der Fingerspitzen. Funktionelle MRT-Aufnahmen erfassen die spezifischen Aktivitätsmuster in motorischen Hirnregionen – bei trainierten Expert:innen und bei naiven Personen.
„Die Signalkonstellationen unterscheiden sich grundlegend zwischen trainierten und untrainierten Gehirnen“, erklärt Marins. Durch jahrelanges Üben entstünden charakteristische neuronale Strukturen. Die zentrale Hypothese: Diese Strukturen lassen sich mittels Neurofeedback zumindest teilweise in andere Gehirne übertragen oder verstärken.
Im Experiment liegen Proband:innen im MRT und sehen einen Balken auf einem Bildschirm, ohne zu wissen, was er repräsentiert. Sie sollen versuchen, ihn möglichst hoch zu halten – allein durch mentale Anstrengung. Nach kurzer Zeit gelingt es vielen, die gewünschte Gehirnaktivität unbewusst zu verstärken. Bereits nach einer Stunde Neurofeedback konnte Marins in früheren Arbeiten (2019) strukturelle Veränderungen im Gehirn nachweisen – damals das kürzeste je dokumentierte Zeitfenster für solche Anpassungen.
Ein Schlüssel zur Vergleichbarkeit individueller Gehirne liegt in der Methode des Hyperalignments aus der KI-Forschung. Statt Voxel-für-Voxel-Vergleiche werden Aktivitätsmuster in einen hochdimensionalen Raum transformiert, sodass Daten verschiedener Personen mathematisch überlagert werden können. Marins hat dieses Verfahren erstmals erfolgreich auf das motorische System angewendet – ein methodischer Fortschritt gegenüber früheren Anwendungen im visuellen Kortex.
Das Projekt läuft bis Anfang 2027 und wird mit rund 316.000 Euro vom FWF finanziert. Es handelt sich um Grundlagenforschung. Marins betont, Neurofeedback sei kein Ersatz für aktives Üben oder Physiotherapie. Als ergänzende Methode könnte es jedoch die neuronalen Voraussetzungen schaffen, um verlorene motorische Fähigkeiten – etwa das selbstständige Greifen nach einem Schlüssel nach einem Schlaganfall – schneller wiederherzustellen.
In einem nächsten Schritt sollen Erkenntnisse aus dem MRT mit kostengünstigeren Verfahren wie EEG-basiertem Neurofeedback oder Gehirnstimulation kombiniert werden, um den Transfer in die klinische Praxis vorzubereiten. Die bisherigen Ergebnisse sind als Preprints auf bioRxiv erschienen (2025).
Objektiv betrachtet ist das Projekt methodisch innovativ und baut auf soliden neuroplastischen Grundlagen auf. Der Nachweis kurzfristiger struktureller Veränderungen durch Neurofeedback ist vielversprechend, doch der Transfer komplexer motorischer Fertigkeiten von Expert:innen auf Lai:innen oder gar auf geschädigte Gehirne bleibt eine erhebliche Herausforderung. Klinische Relevanz ist derzeit noch nicht belegt; weitere kontrollierte Studien mit Patient:innen sind erforderlich, um Wirksamkeit und Grenzen realistisch einzuschätzen.
