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Hirnschrittmacher: Neue Hoffnung für Menschen mit Demenz

INGENIEURWISSENSCHAFTENHirnschrittmacher: Neue Hoffnung für Menschen mit Demenz

Der „Schrittmacher“ des Gehirns für die Alzheimer-Krankheit hilft Patienten, ihre täglichen Aufgaben zu erledigen und sich selbstständiger als bisher zu versorgen.

Eine neue Studie hat zum ersten Mal versucht, die tiefe Gehirnsimulation zu verwenden, um der Gehirnaktivität im Zusammenhang mit der Ausführung einer Funktion bei Patienten mit Alzheimer Krankheit (AD), deren Ursache noch wenig verstanden wird. Viele frühere Studien zielten auf Teile des Gehirns ab, von denen angenommen wird, dass sie am Gedächtnis beteiligt sind – da Gedächtnisverlust das Schlüsselsymptom der Alzheimer-Krankheit ist. Die meisten Medikamente und Behandlungen sind auf die Verbesserung des Gedächtnisses ausgerichtet, jedoch müssen auch die großen Veränderungen in der Denkkraft und den Fähigkeiten der Patienten, die im Verlauf von AD auftreten, in ähnlicher Weise angegangen werden. Da in den letzten zehn Jahren kein neues Medikament gegen die Alzheimer-Krankheit hergestellt wurde, bietet diese potenzielle innovative Behandlung den Alzheimer-Patienten und auf diesem Gebiet Hoffnung.

Die Erforschung des menschlichen Gedächtnisses befindet sich noch in einem sehr frühen Stadium, ist aber dennoch faszinierend in allem, was wir darüber wissen. Das menschliche Gedächtnis besteht einfach aus Daten. Erinnerungen werden als mikroskopische chemische Veränderungen an den verschiedenen Verbindungspunkten zwischen Milliarden von Neuronen im menschlichen Gehirn gespeichert. Das Gedächtnis umfasst alle Strukturen und Prozesse, die an der Speicherung und dem anschließenden Abruf von Informationen aus unserem Gehirn beteiligt sind. Ein an Alzheimer erkrankter Patient zeigt Anzeichen eines Verlusts des Kurzzeitgedächtnisses (z. B. ein kürzlich aufgetretenes Ereignis). Dies ist das wichtigste Symptom von AD, wenn Informationen nicht aus dem Gehirn abgerufen werden können und dies als „Gedächtnisverlust“ bezeichnet wird. Dieser Verlust beim Abrufen von Informationen beeinträchtigt dann die Denkkraft und die Fähigkeiten und das tägliche Funktionieren.

Alzheimer-Krankheit: Auswirkungen auf unsere älteren Menschen

Ende 50 waren etwa 2017 Millionen Menschen von der Alzheimer-Krankheit betroffen, und es wird erwartet, dass diese Zahl bis 130 auf 2050 Millionen steigen wird älteren Generation Die Bevölkerung wächst schneller (sowohl in den Industrie- als auch in den Entwicklungsländern) aufgrund der größeren Bevölkerung (in den Entwicklungsländern) und der insgesamt höheren Lebenserwartung weltweit, und AD beeinflusst diese alternde Bevölkerung in hohem Tempo. Es wird geschätzt, dass jemand auf der Welt betroffen ist von Demenz alle 3 Sekunden. Leider sind keine Behandlungen für AD verfügbar und es scheint keine Heilung in Sicht zu sein, da viele Misserfolge bei der Erprobung potenzieller Medikamente beobachtet wurden, die dazu führten, dass Pharmaunternehmen diese Versuche abbrachen. Die Entwicklung neuer Medikamente gegen die Alzheimer-Krankheit ist Ende 2017 komplett ins Stocken geraten.

Das Gehirn simulieren: der Hirnschrittmacher

Die Studie veröffentlicht in Zeitschrift für Alzheimer-Krankheit hat ein neuartiges Experiment durchgeführt, um die alltäglichen Fähigkeiten und Funktionen von AD-Patienten zu verbessern. Diese Technik namens „Deep Brain Simulation“ hat sich bei Patienten mit Parkinson-Krankheit (einer anderen neurologischen Erkrankung) als vorteilhaft erwiesen und forderten die Forscher daher auf, sie bei der Alzheimer-Krankheit auszuprobieren. AD ist eine verheerende Erkrankung, die sich negativ auf Patienten und auch auf ihre Angehörigen auswirkt.

Die tiefe Gehirnsimulation (Gerät wird als 'Hirnschrittmacher') soll die Interaktion von Neuronen im Gehirn beeinflussen, wodurch die Gehirnaktivität beeinflusst wird, und beinhaltet die Implantation kleiner, dünner elektrischer Drähte in den Frontallappen des Patienten – einen Teil des Gehirns, der mit „exekutiven Funktionen“ verbunden ist. Diese Drähte sind mit einem Akku verbunden, der elektrische Impulse an das Gehirn sendet. Das Gerät stimuliert kontinuierlich den Frontallappen im Gehirn, ähnlich einem Herzschrittmacher, der das Herz stimuliert. Der Hirnschrittmacher erhöht „Gehirnstoffwechsel“ in bestimmten Bereichen und erhöht die Verbindung zwischen Neuronen und ermöglicht so die sogenannte „funktionelle Konnektivität“. Es wird angenommen, dass diese Konnektivität im Verlauf der Alzheimer-Krankheit stetig abnimmt, was zu einer Abnahme der Entscheidungs- und Problemlösungsfähigkeiten führt.

Die von Dr. Douglas Scharre vom Ohio State University Wexner Medical Center, USA geleitete Studie legt nahe, dass „Hirnschrittmacher“ Patienten dabei helfen können, ihr Urteilsvermögen zu verbessern, fundierte Entscheidungen zu treffen, ihre Konzentrationsfähigkeit auf eine bestimmte tägliche Aufgabe zu erhöhen und vermeide mentale Ablenkungen. Die Forscher heben die erhöhte Fähigkeit hervor, einfache tägliche Aufgaben wie das Bett machen, die Auswahl des Essens und die wohlmeinenden sozialen Interaktionen mit Familie und Freunden zu erledigen. Das Hauptziel der Forscher war es, das Fortschreiten der Alzheimer-Krankheit mit einem sicheren und stabilen Gerät zu verlangsamen.

Einfluss des Hirnschrittmachers auf die Zukunft der Behandlung der Alzheimer-Krankheit

Diese Studie wurde nur an drei Patienten durchgeführt, obwohl die Ergebnisse nach einer guten Dauer von 2 Jahren beobachtet wurden, und diese drei Teilnehmer wurden mit einer Reihe von 100 anderen Teilnehmern verglichen, die ein ähnliches Alter und ähnliche Symptome der Alzheimer-Krankheit hatten, aber keinen Hirnschrittmacher erhielten implantiert. Zwei dieser drei Patienten zeigten Fortschritte, darunter die 85-jährige LaVonne Moore aus Delaware, Ohio, die eine große Verbesserung der funktionellen Unabhängigkeit bei täglichen Aufgaben wie Kochen, Anziehen und Planen von Ausflügen zeigte. Es gab erhebliche Verbesserungen in vielen Bereichen, einschließlich Entscheidungsfindung, Problemlösung, Planung und Fokussierung, und sie äußerte ein zufriedenstellendes Ergebnis.

Obwohl sich diese Studie noch in einem sehr elementaren Stadium befindet, ermutigt sie Forscher in den Alzheimer-Krankheit Feld und weckt auch Hoffnung für Millionen von Patienten. Die Bekämpfung der Alzheimer-Krankheit erfordert mehr solcher Vielzahl von Ansätzen, die verschiedene Merkmale dieser Krankheit abdecken, und es ist äußerst wichtig, den Schwerpunkt auf die allgemeine Lebensqualität der Patienten zu legen. Da in den letzten 10 Jahren keine neuen Behandlungen für AD entdeckt wurden und auch klinische Studien für jede neue AD eingestellt wurden Drogen, müssen alternative Behandlungsansätze weiter erforscht werden, um stetige Schlussfolgerungen darüber zu ziehen, wie solche Behandlungen bei einem Patientenensemble wirken könnten.

Eine größere multizentrische Studie wäre erforderlich, um mehr Teilnehmer dazu zu bringen, den Umfang dieser Studie zu bewerten. Die Autoren behaupten, dass ein Teil der Alzheimer-Patienten vom Hirnschrittmacher profitieren könnte, andere möglicherweise nicht, da die Neuronen jedes Patienten unterschiedlich reagieren und einige möglicherweise überhaupt nicht reagieren. Eine größere und umfassendere Studie wird ein klareres Bild ergeben. Dennoch würde ein solches Gerät bei den meisten Patienten das Fortschreiten der Alzheimer-Krankheit verlangsamen, was zu einer verbesserten Alltagsfunktionalität führen würde.

***

{Sie können das ursprüngliche Forschungspapier lesen, indem Sie auf den unten angegebenen DOI-Link in der Liste der zitierten Quellen klicken}

Quelle (n)

Scharre DW et al. 2018. Tiefe Hirnstimulation von Frontallappennetzwerken zur Behandlung der Alzheimer-Krankheit. Zeitschrift für Alzheimer-Krankheithttps://doi.org/10.3233/JAD-170082

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