Tiefe Hirnstimulation (THS) an lebendem menschlichem Hirngewebe synchronisiert nicht nur die neuronale Aktivität, sondern aktiviert auch unterschiedliche genetische Programme in Neuronen und Stützzellen, den sogenannten Astrozyten, wie eine bahnbrechende Studie in Nature zeigt.
Die Forschung
Forscher der UCLA Health und des University of Texas Southwestern Medical Center verwendeten lebendes menschliches Gewebe aus dem temporalen Kortex, das von Neurochirurgie-Patienten gespendet wurde, und wandten THS-ähnliche elektrische Stimulationsmuster an. Sie fanden heraus, dass diese Stimulation die Synchronisation der neuronalen Aktivität in Netzwerken signifikant erhöhte – ein Muster, das mit Gedächtnisbildung und synaptischer Plastizität assoziiert wird.
Mithilfe von Einzelkern-Sequenzierung identifizierte das Team zelltypspezifische Genexpressionsänderungen: Neuronen und Astrozyten schalteten jeweils unterschiedliche genetische Pfade als Reaktion auf die elektrischen Felder ein. Diese Ex-vivo-Befunde wurden in kortikalem Gewebe von Patienten validiert, die sich einer klinischen THS unterzogen hatten, und zeigten, dass die beobachteten Effekte im lebenden Gehirn auftreten.
„Es war ein Privileg und eine Herausforderung, mit gespendetem lebendem menschlichem Hirngewebe zu arbeiten“, sagte die leitende Autorin Genevieve Konopka, Ph.D., Leiterin der Abteilung für Neurobiologie an der UCLA Health. „Zu verstehen, welche Gene in welchen Zellen während der Stimulation aktiviert werden, ermöglicht es uns, präzisere Ansätze für die THS zu entwickeln und sie möglicherweise mit pharmakologischen Therapien zu kombinieren, um den kognitiven Abbau zu verlangsamen.“ Dies ist die erste Studie, die THS-Muster an lebendem menschlichem Gewebe außerhalb des Körpers nachahmt.
Warum es wichtig ist
Für jeden, der sich um Gedächtnisverlust sorgt, bietet diese Forschung Hoffnung. Indem die molekularen Akteure in Neuronen und Astrozyten identifiziert werden, können Wissenschaftler nun gezielte Therapien entwickeln, die die Vorteile der THS verstärken und möglicherweise Nebenwirkungen reduzieren. Zudem vertieft sie unser Verständnis darüber, wie elektrische Stimulation, die bereits bei Parkinson und Zwangsstörungen eingesetzt wird, angepasst werden könnte, um kognitive Funktionen zu erhalten.
„Dies ist ein entscheidender Schritt hin zu personalisierter Hirnstimulation“, sagte der leitende Forscher. „Wir bewegen uns von einem Black-Box-Ansatz zu einer molekular informierten Strategie.“
Was Sie tun können
Diese Forschung ist zwar noch nicht für die klinische Anwendung bereit, aber Sie können noch heute Ihre Gehirngesundheit unterstützen: Bleiben Sie körperlich aktiv, priorisieren Sie Schlaf und engagieren Sie sich in lebenslangem Lernen. Diese evidenzbasierten Gewohnheiten fördern synaptische Plastizität und können helfen, kognitive Reserven aufzubauen.
Quelle: Neuroscience News
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