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Medizin

Transkranielle Magnetstimulation verbessert Arbeitsgedächtnis bei älteren Menschen

Mittwoch, 10. April 2019

 Gehirnwellen im 3D Hirnmodel  /vrx123, stock.adobe.com
Mit der transkraniellen Magnetstimulation sollen Gamma- und Theta-Wellen synchronisieret werden. /vrx123, stock.adobe.com

Boston – Eine gezielte transkranielle Magnetstimulation hat in Laborexperimenten in Nature Neuroscience das Arbeitsgedächtnis von älteren Menschen verbessert (2019; doi: 10.1038/s41593-019-0371-x).

Ähnlich wie der Arbeitsspeicher eines Computers speichert auch das Arbeitsgedächtnis Informationen für kurze Zeit im Gehirn, um sie etwa zum Verständnis eines Textes oder zur Lösung einer Rechenaufgabe zu nutzen. Wie und wo das Arbeitsgedächtnis seinen Ort hat, ist nicht genau bekannt. Hirnforscher vermuten, dass das Arbeitsgedächtnis auf der synchronen Aktivität von verschiedenen Neuronen im präfrontalen und im temporalen Cortex beruht. Diese Aktivität führt im EEG zum vermehrten Auftreten von Gamma- und Theta-Wellen.

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Ein Team um Robert Reinhart von der Boston University hat nun beobachtet, dass der Rückgang des Arbeitsgedächtnisses bei älteren Menschen mit einer „Entkopplung“ von Gamma-Wellen und Theta-Wellen verbunden ist. Daraus haben die Forscher das Konzept für eine Behandlung entwickelt. Sie besteht darin, das Gehirn an bestimmten Stellen von außen einem starken Magnetfeld auszusetzen. Diese Behandlung wird als transkranielle Magnet­stimulation bezeichnet und ist derzeit ein beliebtes Instrument von Hirnforschern, da die Behandlung berührungsfrei ist. Eine Implantation von Elektroden wie etwa bei der tiefen Hirnstimulation ist nicht erforderlich.

Das Ziel der Behandlung besteht darin, Gamma- und Theta-Wellen zu synchronisieren – auch „phase-amplitude coupling“ oder PAC genannt. Die Forscher haben in Laborexperimenten untersucht, ob eine PAC das Arbeitsgedächtnis älterer Menschen verbessern kann.

Wirkung der Hirnstimulation hält 50 Minuten an

Jeweils 42 jüngere Erwachsene (Alter von 20 bis 29 Jahren) und 42 ältere Erwachsene (im Alter von 60 bis 76 Jahren) absolvierten zweimal Tests zum Arbeitsgedächtnis. Einmal wurde eine PAC durchgeführt, das andere Mal blieben die Behandlungsgeräte ausgeschaltet. Ohne Hirnstimulation waren ältere Erwachsene bei den Aufgaben zum Arbeitsgedächtnis langsamer und weniger genau als jüngere Erwachsene. 

Bei aktiver Hirnstimulation verbesserten sich die Testergebnisse der älteren Erwachsenen. Sie erzielten jetzt gleich gute Ergebnisse wie die jüngeren Erwachsenen. Dieser Effekt hielt bis zu 50 Minuten nach der Stimulation an. Verbesserungen im Arbeitsgedächtnis korrelierten mit erhöhten Wechselwirkungen zwischen Theta- und Gamma-Wellen im linken temporalen Cortex und die Synchronisation der Theta-Wellen zwischen linkem temporalem und präfrontalem Cortex nahm zu.

Die Studie liefert neue Einblicke in die Neurophysiologie des Arbeitsgedächtnisses. Welchen praktischen Nutzen die Behandlung haben könnte, ist offen. Gesunde Senioren kommen bisher auch ohne transkranielle Magnetstimulation im Alltag zurecht. Eine wichtige Frage lautet, ob die Behandlung dem Gedächtnis von Menschen mit kognitiven Einschränkungen oder sogar einem Morbus Alzheimer wieder auf die Sprünge helfen könnte. © rme/aerzteblatt.de

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