🧠 Eine Methode, um Alzheimer Jahre im Voraus zu erkennen

Alzheimer lange bevor Gedächtnisprobleme offensichtlich werden zu erkennen: Ein Forschungsteam liefert nun Ansätze, um dies zu erreichen, indem es direkt die von unserem Gehirn erzeugte Aktivität untersucht.

Wissenschaftler der Brown University haben eine charakteristische Spur innerhalb der vom Gehirn ausgesendeten Signale identifiziert. Diese Spur, die bei Personen mit leichter kognitiver Beeinträchtigung beobachtet wurde, scheint diejenigen hervorzuheben, die in den folgenden dreißig Monaten an Alzheimer erkranken werden. Diese Methode, die auf der magnetischen Aufzeichnung der Gehirnaktivität basiert, bietet einen innovativen und direkten Untersuchungsansatz.


Die Neuheit dieser Entdeckung liegt in einem neuartigen analytischen Ansatz. Anstatt die Signale zu mitteln, isoliert die entwickelte Software kurze Episoden neuronaler Aktivität. Sie ermöglicht so eine präzise Messung ihrer Anzahl, Länge und Amplitude. Diese bereits bewährte Technik hat deutliche Abweichungen innerhalb einer mit dem Gedächtnis assoziierten Gehirnfrequenz aufgezeigt.

Bei den Teilnehmern, deren Zustand sich zu Alzheimer verschlechterte, waren diese neuronalen Episoden, genannt Beta-Ereignisse, weniger zahlreich, kürzer und von geringerer Intensität. Diese Veränderungen wurden etwa dreißig Monate vor der von Ärzten gestellten Diagnose aufgezeichnet. Das Ziel der Forscher ist es, auf diese Weise einen direkteren Indikator für die Reaktion der Neuronen auf pathologische Mechanismen zu isolieren.

Dieser Durchbruch skizziert praktische Anwendungen für den medizinischen Bereich. Nach Validierung durch ergänzende Arbeiten könnte das Verfahren von Klinikern für eine extrem frühzeitige Erkennung genutzt werden. Es würde auch die Möglichkeit bieten, die Wirksamkeit von Behandlungen zu beurteilen, indem überprüft wird, ob die Gehirnaktivität zur Normalität zurückkehrt. Diese Ergebnisse werden in der Zeitschrift Imaging Neuroscience veröffentlicht.

Das Team setzt nun seine Untersuchungen fort, um den Ursprung dieses ungewöhnlichen Signals zu erfassen. Durch die Simulation dessen, was im Gehirn fehlt, ist das Ziel, Ansatzpunkte für neue Behandlungen zu bestimmen.

Was sind Gehirnoszillationen und Frequenzbänder?

Unser Gehirn ist der Sitz einer ständigen und rhythmischen elektrischen Aktivität. Diese Rhythmen oder Oszillationen sind das Ergebnis der synchronen Aktivität großer Gruppen von Neuronen. Sie werden in verschiedene Frequenzbänder eingeteilt, die mit griechischen Buchstaben benannt sind und jeweils mit bestimmten geistigen Zuständen oder Funktionen verbunden sind.

Das Beta-Band, das sich typischerweise zwischen 12 und 30 Hertz befindet, ist besonders interessant. Es wird oft mit einem aktiven Wachzustand in Verbindung gebracht, wenn wir konzentriert sind, in eine kognitive Aufgabe vertieft sind oder aktiv Informationen verarbeiten. Es spielt eine wichtige Rolle bei der motorischen Kontrolle und exekutiven Funktionen wie der Planung.

Oszillationen sind nicht statisch; ihre Stärke, Frequenz und Dauer verändern sich je nachdem, was wir tun oder denken. Störungen in diesen Rhythmen können zugrundeliegende Funktionsstörungen widerspiegeln. Beispielsweise kann eine ungewöhnlich schwache oder desorganisierte Beta-Aktivität auf Probleme in den neuronalen Schaltkreisen hindeuten, die am Gedächtnis beteiligt sind.

Die Untersuchung von Gehirnoszillationen liefert somit wertvolle Hinweise auf die Gesundheit und Funktionsweise unserer grauen Substanz. Durch die Analyse dieser Signale können Wissenschaftler frühe Marker für verschiedene neurologische Erkrankungen identifizieren, lange bevor eindeutige klinische Symptome auftreten.