Neues Ultraschall-Verfahren verbessert Gehirnfunktion bei Alzheimer-Patienten

Demenz tritt am häufigsten in Form von Alzheimer auf. Bei der Erkrankung sterben Nervenzellen im Gehirn ab, wodurch Betroffene immer verwirrter, vergesslicher und orientierungsloser werden. Wissenschaftler konnten nun neue Hoffnung im Kampf gegen die schweren Symptome der Krankheit geben, denn ein neues Therapieverfahren kann die Gehirnleistung von Alzheimer-Patienten offenbar erheblich steigern.

Mit Ultraschall gegen absterbende Nervenzellen

Allein in Deutschland gibt es etwa 1,2 Millionen Alzheimer-Patienten. Bislang lässt sich die Erkrankung nicht aufhalten, doch die Symptome und Folgeerscheinungen lassen sich durchaus behandeln. Dabei kann unter Anderem eine neue Ultraschall-Methode helfen. Der Medizinischen Universität Wien (MedUni) zufolge sterben bei neurologischen Krankheiten wie Alzheimer, Parkinson oder Multipler Sklerose (MS) andauernd Nervenzellen im Gehirn ab. Als Folge entstehen die typischen Symptome wie Sprachstörungen, Stimmungsschwankungen, Bewegungseinschränkungen, Muskelzittern oder Erinnerungslücken. Forschern der MedUni Wien gelang es anhand eines sechsjährigen Forschungsprojekts ein innovatives Ultraschallverfahren zu entwickeln, welches nicht-invasiv in jegliche Gehirnregionen vordringen und jene Nervenzellen aktivieren kann, die bei der Regeneration von Hirnfunktionen dienlich sind. Erste Ergebnisse signalisieren, dass die Gehirnleistung bei Alzheimer-Patienten damit durchaus verbessert werden kann.

Vielversprechende und einfache Alternative

Das neue Verfahren ist unter der Bezeichnung transkranielle Pulsstimulation mit Ultraschall (TPS) bekannt und entstand zusammen mit dem Schweizer Unternehmenspartner Storz Medical, sowie dessen Projektleiter Ernst Marlinghaus. TPS ermöglicht zum ersten Mal, dass ein Ultraschall-Puls direkt am Schädelknochen bei vollem Bewusstsein alle Gehirnbereiche erreichen und gezielt Areale ansteuern kann, die aktiviert werden sollen. Dies geschieht nicht-invasiv und vollkommen ohne Schmerzen.
Die Forschungsarbeit war Bestandteil des interuniversitären Clusters von Roland Beisteiner und Tecumseh Fitch zusammen mit der MedUni Wien und der Universität Wien. Das Ziel lag darin mithilfe von Hirnstimulation die mentalen Funktionen von Patienten verbessern möchte. Diese präzise und individuelle Stimulation war mit den bisher existenten verfügbaren elektromagnetischen Verfahren, wie zum Beispiel der transkraniellen Magnetstimulation (TMS), jedoch nicht realisierbar. Eine immer beliebtere invasive Methode bei schweren Erkrankungen ist das Einsetzen von Stimulationselektroden (Deep Brain Stimulation, DBS). Dies erfordert allerdings eine langwierige, komplizierte Operation. In Zukunft soll TPS eine nicht-invasive Alternative darstellen, die diese Operation zumindest teilweise ersetzt.

Resultate sind überzeugend

Laut den Daten ist der Aktivierungspuls, der vom Ultraschallgerät ausgeht, zwischen drei und fünf Millimetern breit und etwa drei Zentimeter lang. Vor der Prozedur wird vom Gehirn des Patienten mithilfe von Magnetresonanz eine Art detaillierte Landkarte erstellt, sodass jede Region präzise anvisiert und aktiviert werden kann. Dies ist unverzichtbar, denn jedes Gehirn ist anders und somit weicht auch die Lage der Areale bei jedem Patienten ab. Dank des erstellten „Navigationssystems“ kann der Neurologe am Bildschirm exakt erkennen, wo der Puls ansetzen muss und kann ihn genauestens kontrollieren. Der TPS-Puls löst kurzfristige Veränderungen an der Membran der Hirnzellen aus, wodurch die Konzentration von Transmittern und weiteren biochemischen Stoffen lokal angepasst wird. Dadurch kommt es zu einer Aktivierung von Nervenzellen, sowie dem Aufbau von kompensatorischen Netzwerken, welche die nachlassende Hirnfunktion verbessern. Dies wurde bereits im Rahmen umfassender Laboruntersuchungen belegt. Auf diese Weise wird also das Gedächtnisnetzwerk angeregt und die Gedächtnisleistung erhöht. Einige Probanden sprachen außerdem von einer erheblichen Stimmungsaufhellung, durch die es ihnen leichter fällt, wieder körperlich aktiver zu sein und sich vermehrt am gesellschaftlichen Leben zu beteiligen.
 
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Diverse Einsatzbereiche denkbar

Abgesehen von Alzheimer, MS und Parkinson sind alle Krankheiten, bei denen sich noch funktionsfähige Nervenzellen aktivieren lassen, potenzielle Einsatzgebiete des neuen Ultraschallverfahrens. Darüber hinaus können jegliche laufenden Behandlungen mit Arzneimitteln und Physio-/Ergotherapie ganz normal weiter betrieben werden.
Die neue Prozedur ist allerdings auch für die neurowissenschaftliche Grundlagenforschung von großem Interesse. Die klinische Pilotstudie, bei der eine signifikante Verbesserung der Gehirnleistung innerhalb von nur sechs einstündigen Sitzungen in einem Zeitraum von zwei Wochen festgestellt wurde, ist im Fachjournal „Advanced Science“ erschienen. Werden die Resultate der Studie bestätigt, ist dies wohl ein neuer Durchbruch bei Therapieoptionen für Hirnerkrankungen. Es müssen allerdings noch mehr Untersuchungen zur Evaluierung der Ergebnisse durchgeführt werden, ehe TPS in Kliniken angewendet werden kann.

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