Gestörte zeitliche Abläufe und Dauer neuronaler Reaktionen während der Vorbereitung von Handbewegungen bei Störungen im Schizophreniespektrum: Eine fMRT‑Studie

Warum das Timing des Gehirns für alltägliche Handlungen wichtig ist

Wenn Sie nach einer Tasse greifen, bewegt Ihr Gehirn nicht nur die Hand; es sagt auch voraus, wie sich diese Bewegung anfühlen und aussehen sollte. Bei Störungen im Schizophreniespektrum berichten Betroffene häufig, dass ihre eigenen Handlungen seltsam wirken oder von jemand anderem kontrolliert zu werden scheinen. Diese Studie nutzt Hirnbildgebung, um eine einfache, aber weitreichende Frage zu untersuchen: Ist das Timing der Hirnaktivität während der Bewegungsvorbereitung bei Schizophrenie gestört, und könnte das helfen, diese beunruhigenden Erfahrungen veränderter Selbststeuerung zu erklären?

Handbewegungen im Scanner untersuchen

Um dem nachzugehen, luden Forschende 20 Personen mit Störungen im Schizophreniespektrum und 20 gesunde Kontrollen in einen MRT‑Scanner ein. Alle bewegten mit einem MRT‑kompatiblen Gerät ihre rechte Hand vor und zurück entlang eines kleinen Bogens. Manchmal initiierten sie die Bewegung selbst (aktiv), manchmal bewegte das Gerät ihre entspannte Hand (passiv). Gleichzeitig sahen die Teilnehmenden ein Video entweder ihrer eigenen oder der Hand einer anderen Person, das die Bewegung zeigte, wobei kleine Verzögerungen im Video eingebaut waren. Ihre Aufgabe war es, zu beurteilen, ob das visuelle Feedback verzögert war. Dieses Design erlaubte es dem Team, zwei zentrale Aspekte der Handlung zu trennen: das Planen der Bewegung und das tatsächliche Ausführen.

Nicht nur wie stark, sondern wann und wie lange messen

Die meisten Hirnbildgebungsstudien konzentrieren sich darauf, wie stark eine Hirnregion reagiert. Diese Arbeit ging weiter und untersuchte zusätzlich, wann eine Reaktion beginnt und wie lange sie anhält. Mithilfe eines Modells des typischen MRT‑Signals schätzten die Forschenden geringe Verschiebungen im Reaktionsbeginn (Timing) und in der Reaktionsbreite (Dauer) während der Vorbereitungs‑ und Ausführungsphasen. Sie verglichen die Hirnaktivität zwischen den Bedingungen (aktiv vs. passiv, eigenes vs. fremdes Hand‑Feedback), um zu sehen, ob Schizophrenie hauptsächlich die Planungsphase, die Ausführungsphase oder beide betrifft.

Gestörte Vorbereitungssignale in wichtigen motorischen und sensorischen Bereichen

Die auffälligsten Unterschiede zeigten sich während der Bewegungsvorbereitung, insbesondere wenn Teilnehmende ihre eigene Hand sahen. Bei gesunden Kontrollen zeigten motorische Regionen wie das supplementary motor area und der präzentralen Gyrus ein klares, geordnetes Muster: ihre Aktivität begann zu vorhersehbaren Zeiten und dauerte charakteristische Zeiträume, je nachdem, ob die Bewegung selbst initiiert oder extern gesteuert war. Bei den Patientinnen und Patienten war dieses Muster verzerrt. Das supplementary motor area reagierte häufig später während aktiver Vorbereitung und früher während passiver Vorbereitung. Weitere Regionen, die an der Wahrnehmung und Interpretation von Bewegung beteiligt sind – etwa temporale und parietale Areale, der Caudatus und Teile des Kleinhirns – zeigten „umgekehrtes“ Timing: Signale traten früher auf, wo gesunde Gehirne später reagieren würden, und umgekehrt. Auch die Dauer der Reaktionen war atypisch, manchmal kürzer als zu erwarten, manchmal länger, insbesondere in temporalen und parietalen Regionen sowie im supplementary motor area.

Die Ausführung scheint intakt, doch die Verknüpfung mit Symptomen ist aufschlussreich

Während der eigentlichen Ausführungsphase der Bewegung wirkten die Gruppen jedoch überraschend ähnlich. Die wichtigsten Störungen beschränkten sich auf die Vorbereitungsphase. Bedeutend ist, dass die zeitlichen Veränderungen in der Vorbereitung mit den Symptomen der Patientinnen und Patienten zusammenhingen. So waren früher‑als‑normal auftretende Reaktionen in einer wichtigen motorischen Region (rechter präzentraler Gyrus) und im supplementary motor area mit weniger Wahnvorstellungen des Kontrolliertwerdens verbunden, während andere zeitliche Verschiebungen in temporalen Regionen mit stärkeren solchen Wahnvorstellungen oder Denkstörungen einhergingen. Zwar sind diese Korrelationen explorativ und basieren auf einer begrenzten Stichprobe, doch sie deuten an, dass die Präzision, mit der das Gehirn Handlungen vorbereitet, beeinflussen kann, wie sehr diese Handlungen als selbstgeneriert empfunden werden.

Was das für das Gefühl von Kontrolle bedeutet

Für Laien lautet die Kernbotschaft: Bei Störungen im Schizophreniespektrum scheint die «innere Uhr» des Gehirns für die Vorbereitung von Bewegungen – nicht die Bewegung selbst – aus dem Takt geraten zu sein. Signale in motorischen und sensorischen Regionen feuern zu früh, zu spät oder für eine falsche Dauer, und die gewöhnliche Unterscheidung zwischen selbstinitiierter und extern gesteuerter Handlung verwischt. Diese gestörte zeitliche Choreographie kann die Vorhersagen des Gehirns über die Folgen eigener Handlungen abschwächen und es schwerer machen zu fühlen: „Ich bin der Verursacher.“ Indem die Studie Änderungen in Stärke, Timing und Dauer neuronaler Reaktionen kartiert, bietet sie eine dreidimensionale Perspektive darauf, wie veränderte Bewegungsvorbereitung zu einem gestörten Handlungsvollzug und dem beunruhigenden Gefühl, die eigenen Handlungen seien nicht vollständig die eigenen, beitragen kann.

Zitation: Rashid, H.A., Kircher, T. & Straube, B. Disrupted neural response timing and duration during hand movement preparation in schizophrenia spectrum disorder: An fMRI study. Sci Rep 16, 14041 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-50969-2

Schlüsselwörter: Schizophrenie, Handlungsvollzug (Sense of Agency), Bewegungsvorbereitung, fMRT, sensorimotorische Integration