Haube mit Elektroden

Stimulierung mit Theta-Wellen kann Denkleistung des Gehirns erhöhen

Theta-Wellen des Gehirns

Eine experimentelle Strombehandlung, die die Theta-Wellen im Gehirn synchronisiert, hat nach 25 Minuten die Gedächtnisleistung von Senioren deutlich verbessert. In Zukunft konnten die Behandlung herkömmliche Medikamente ersetzen.

Boston (U.S.A.). Die einzelnen Regionen des Gehirns verfügen, ähnlich wie die Mitglieder in einem Orchester, über einen Takt, der die Arbeit koordiniert. Besonders bei Senioren kommt es laut Annahmen von Neurologen dazu, dass einzelne Regionen aus dem Takt geraten und so nicht mehr synchron miteinander kommunizieren können. Als Folge dessen wird das Gedächtnis schlechter. Besonders betroffen ist davon das sogenannte Arbeitsgedächtnis, das Informationen kurzfristig bereithält. Menschen mit einem schlechten Arbeitsgedächtnis sind aus diesem Grund häufig nicht dazu in der Lage Informationen wie zum Beispiel eine Telefonnummer oder eine Zwischensumme beim Kopfrechnen im Gedächtnis zu halten.

Wissenschaftlern der Boston University ist es nun gelungen, diese Theorie zu belegen. Die Ergebnisse der Studie wurden im Fachmagazin Nature Neuroscience veröffentlicht. Im Zuge der Studie haben Probandengruppen von 20 bis 29 Jahren sowie 60 bis 75 Jahren verschiedene Gedächtnistests absolviert.

Theta-Wellen bei älteren Probanden nicht synchron

Das Experiment zeigt, dass die älteren Teilnehmer im Mittel schlechter abschnitten. Die parallel stattgefundene Messung der Theta-Wellen, dies sind Wellen mit einer niedrigen Frequenz von sieben bis neun Hertz, ergab, dass die Stirnlappen und die Schläfenlappen im Gehirn der älteren Probandengruppe nicht so gut synchronisiert waren wie bei jüngeren Vergleichsgruppe.

Anschließend suchten die Wissenschaftler nach einer Möglichkeit, um die Theta-Wellen wieder zu synchronisieren und so die Kommunikation zwischen den einzelnen Hirnregionen wieder voll herzustellen. Da die Theta-Wellen-Frequenz nicht bei allen Menschen identisch ist, wurde dazu im ersten Schritt die Frequenz der einzelnen Probanden bestimmt. Anschließend wurden die Gehirne der Probanden 25 Minuten mit ihren individuellen Theta-Wellen-Frequenz stimuliert. Dies erfolgte über eine Haube mit Elektroden, die Strom in geringer Stärke über den Kopf der Versuchsteilnehmer an das Gehirn weiterleitete.

Frequenz der Theta-Wellen synchronisiert sich wieder

Bereits nach wenigen Minuten zeigte die Messung, dass die Stimulierung für eine Synchronisation der Theta-Wellen der einzelnen Gehirnregionen sorgte. Wie Eugen Gallasch erklärt, wurde „dadurch die Informationskopplung zwischen dem Stirnlappen und dem Schläfenlappen verbessert und die Gedächtnisleistung zurückgebracht.“

Bei anschließend erfolgten Gedächtnistests schnitten die älteren Probanden, nach der Theta-Wellen-Behandlung, so gut ab wie die jüngere Vergleichsgruppe. Die Steigerung der Gedächtnisleistung konnte auch 50 Minuten nach dem die Behandlung abgeschlossen war festgestellt werden.

Elektroden-Haube könnte Medikamente ersetzen

Gallasch, Leiter des Otto-Loewi-Forschungszentrums in Graz ist der Meinung, dass „das Verfahren wenn es erst einmal richtig funktioniert, genutzt werden könnte, um älteren Menschen Stimulation wiederholt anzubieten.“ Möglich wäre zum Beispiel eine 25-minütige Behandlung täglich über einen Zeitraum von drei Wochen. Die ersten Behandlungstage würden dabei in einer Klinik unter neurologischer Aufsicht erfolgen, danach könnten die Patienten die Behandlung auch zuhause durchführen. Sinnvoll ist dies wie Gallasch erklärt aber nur bei „Menschen, deren verminderte Gedächtnisleistung tatsächlich auf nicht ausreichend synchronisierte Hirnwellen zurückzuführen ist."

Im Vergleich zu heutigen Medikamenten hätte die neue Behandlungsmethode laut Gallasch „kaum Nebenwirkungen“, da sie nur gezielt in die Hirnrhythmen eingreift. Bisher wurde allerdings noch nicht untersucht, ob die Behandlung auch langfristig wirkt oder ob die Theta-Wellen nach kurzer Zeit wieder asynchron werden. Leider ist die Behandlungsmethode bei Alzheimer nicht einsetzbar, da bei dieser weit verbreitenden Krankheit die Gedächtnisleistung aufgrund von Ablagerungen im Gehirn schlechter wird, auf die die Theta-Wellen keinen Einfluss haben.

Nature Neuroscience, doi: 10.1038/s41593-019-0371-x

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