Von der Behandlung von Depressionen bis hin zur Linderung der Symptome der Parkinson-Krankheit und der Wiederbelebung von Patienten im vegetativen Zustand zeigt die elektrische Hirnstimulation ein enormes Potenzial. Eine der neuesten Studien konzentrierte sich darauf, den kognitiven Abbau zu stoppen, indem sie das Gedächtnis und die Lernfähigkeit verbessert. Ein Experiment, das von Wissenschaftlern der Boston University durchgeführt wurde, demonstrierte eine nicht-invasive Technik, die in der Lage ist, das Arbeitsgedächtnis von 70-jährigen älteren Menschen so weit wiederherzustellen, dass es dem von 20-jährigen Personen entspricht.
In vielen Studien zur Gehirnstimulation werden Elektroden verwendet, die in bestimmte Bereiche des Gehirns implantiert werden, um elektrische Impulse zu liefern. Dieses Verfahren wird als "tiefe" oder "direkte" Gehirnstimulation bezeichnet und bietet Vorteile durch die präzise Positionierung der Einwirkung. Dennoch ist das Einführen von Elektroden ins Gehirn recht unpraktisch und birgt bestimmte Risiken wie Entzündungen oder Infektionen, wenn nicht alle operativen Standards eingehalten werden.
Eine Alternative stellt die indirekte Stimulation durch nicht-invasive (nicht-chirurgische) Methoden dar, bei denen Elektroden auf der Kopfhaut platziert werden, was es ermöglicht, solche Eingriffe sogar im häuslichen Umfeld durchzuführen. Genau diese Methode wählte Rob Reinhart, Neurowissenschaftler an der Boston University, um das Gedächtnis älterer Menschen zu verbessern, das bekanntlich mit dem Alter nachlässt.
Genauer gesagt, waren seine Experimente vollständig auf das Arbeitsgedächtnis fokussiert, das aktiviert wird, wenn wir beispielsweise daran denken, was wir im Supermarkt kaufen müssen, oder wenn wir versuchen, die Autoschlüssel zu finden. Laut Reinhardt kann das Arbeitsgedächtnis bereits mit 30 Jahren zu schwinden beginnen, da verschiedene Bereiche des Gehirns ihre Kohärenz verlieren und weniger synchron werden. Wenn wir 60 oder 70 Jahre alt sind, kann diese Inkohärenz zu einem merklichen Rückgang der kognitiven Funktionen führen.
Der Wissenschaftler hat einen Weg gefunden, beschädigte neuronale Verbindungen wiederherzustellen. Die Methode basiert auf zwei Elementen der Gehirnarbeit. Der erste ist das "Koppeln", bei dem verschiedene Teile des Gehirns in einer definierten Reihenfolge aktiviert werden, ähnlich einem gut einstudierten Orchester. Der zweite ist die "Synchronisation", bei der die langsameren Rhythmen, bekannt als Theta-Rhythmen und mit dem Hippocampus verbunden, korrekt synchronisiert werden. Beide Funktionen verschlechtern sich mit dem Alter und beeinflussen die Gedächtnisleistung.
Für sein Experiment setzte Reinhardt eine Gruppe junger Menschen im Alter von etwa 20 Jahren sowie eine Gruppe älterer Menschen im Alter von 60 bis 70 Jahren ein. Jede Gruppe sollte eine Reihe bestimmter Aufgaben erfüllen, die das Anschauen eines Bildes, eine Pause, das Anschauen eines zweiten Bildes und dann das Erinnern von Unterschieden zwischen diesen beinhalteten.
Es ist nicht überraschend, dass die jüngere Versuchsgruppe deutlich besser abschnitt als die ältere. Aber dann wandte Reinhardt 25 Minuten sanfte Stimulation der Hirnrinde der älteren Menschen an, mit Impulsen, die auf die neuronalen Strukturen jedes Patienten abgestimmt waren, in Übereinstimmung mit dem Bereich der Hirnrinde, der für das Arbeitsgedächtnis verantwortlich ist. Danach setzten die Gruppen ihre Aufgaben fort, und die Diskrepanz in der Genauigkeit der Aufgabenerfüllung zwischen ihnen verschwand. Der Effekt hielt mindestens 50 Minuten nach der Stimulation an. Darüber hinaus stellte Reinhardt fest, dass er die Gedächtnisfunktion sogar bei jungen Menschen, die Schwierigkeiten mit den Aufgaben hatten, verbessern konnte.
„Wir haben festgestellt, dass Probanden im Alter von 20 Jahren, die Schwierigkeiten bei der Erfüllung von Aufgaben hatten, auch von derselben Stimulation profitieren konnten“, sagt Reinhardt. „Wir konnten ihr Arbeitsgedächtnis verbessern, selbst wenn sie über 60 oder 70 Jahre alt waren.“
Reinhardt hofft, die Untersuchung darüber fortzusetzen, wie Gehirnstimulation die kognitiven Fähigkeiten des Menschen verbessern kann, insbesondere bei Menschen, die an Alzheimer leiden.
„Das eröffnet neue Möglichkeiten für Forschung und Behandlung“, sagt er. „Und darüber sind wir sehr erfreut.“
Die Studie wurde in der Zeitschrift Nature Neuroscience veröffentlicht.
Quelle: 3dnews.ru
