Eine Forscherin der University of Cincinnati untersucht, wie eine gezielte elektrische Stimulation zur Verbesserung bestimmter Hirnfunktionen bei der Behandlung psychischer Störungen wie Angst oder Depression beitragen kann.
Laut der Wissenschaftlerin Dr. Ishita Basu, Assistant Professor für Neurochirurgie am College of Medicine der Universität Cincinnati, werden psychische Erkrankungen häufig durch ihre Symptome beschrieben. Es gibt jedoch in der Regel auch funktionelle Defizite im menschlichen Gehirn, die gezielt behandelt werden können.
Dazu gehören Funktionen wie die kognitive Kontrolle, die, wie Basu erklärt, ein Oberbegriff ist, der beschreibt, wie wir Entscheidungen treffen, wie wir Konflikte lösen oder sogar wie wir uns an Dinge erinnern. Man hat es also mit einem grundlegenden kognitiven Prozess zu tun, der bei vielen psychiatrischen Erkrankungen gestört ist.
Vor seinem Wechsel an das College of Medicine der University of Cincinnati war Basu Forscherin am Massachusetts General Hospital und Mitautorin einer Studie, die in der Zeitschrift Nature Biomedical Engineering veröffentlicht wurde.
Die Untersuchung konnte zeigen, dass eine modellbasierte, gezielte elektrische Hirnstimulation dazu beitragen kann, die kognitive Kontrolle von Patientinnen und Patienten zu verbessern. Sie wird diese Forschung an der University of Cincinnati ausbauen und weiterentwickeln.
Die Pilotstudie, die von Forschern des Massachusetts General Hospital und der University of Minnesota Medical School durchgeführt wurde, untersuchte 21 Patientinnen und Patienten, die sich wegen Epilepsie einer Hirnoperation unterzogen, bei der Hunderte von Elektroden im gesamten Gehirn angebracht werden, um Anfälle zu lokalisieren.
Diese Patientinnen und Patienten wurden ausgewählt, weil die winzigen Elektroden auch Daten über Gehirnsignale und Stimulationen liefern können, die normalerweise nicht möglich sind.
Basu und ihre Kollegen fanden erstmals heraus, dass sich die kognitiven Kontrollfunktionen der Patientinnen und Patienten verbesserten, wenn der für die kognitive Kontrolle zuständige Bereich des Gehirns mit kleinen elektrischen Impulsen stimuliert wurde.
In der Praxis, so die Forscherin, kann eine gestörte kognitive Kontrolle so aussehen wie bei einer Patientin und einem Patienten mit Depressionen, die in einem negativen Gedankenmuster stecken bleiben. Die elektrische Stimulation könne den Patientinnen und Patienten dabei helfen, sich von den negativen Gedanken zu lösen, sagte sie.
Einige Patientinnen und Patienten in der Studie berichteten, dass sich ihre Angstzustände nach der Stimulation besserten, weil sie ihre Gedanken leichter von dem ablenken konnten, was ihnen Stress bereitete, und sich stattdessen auf die anstehenden Aufgaben konzentrieren konnten.
Laut Basu hat das Forschungsteam ein spezielles System entwickelt, das die stimulierenden Impulse bei Bedarf abgibt, anstatt sie kontinuierlich zu verabreichen. In der Studie zeigte sich, dass dieses System doppelt so wirksam war wie eine zufällige Stimulation.
Aufgrund ihrer bisherigen Erfahrungen arbeitet Basu nun daran, die gleiche Forschungslinie zur Hirnstimulation als Behandlungsmethode an der UC zu etablieren. Dazu gehört auch die Erforschung der Frage, wie eine weniger invasive Hirnstimulation die kognitive Kontrolle beeinflussen und zur Behandlung psychischer Probleme beitragen kann, ohne dass eine Hirnoperation oder die Implantation von Elektroden erforderlich ist.
Parallel dazu plant Basu die Untersuchung von Kopfhaut-Elektroenzephalogrammen (EEGs) von Patientinnen und Patienten mit Stimmungs- und Angststörungen sowie von gesunden Kontrollpatienten, um die Forschung an Epilepsiepatienten zu erweitern.
Eine invasivere Behandlung kann man sich laut der Wissenschaftlerin wie einen Herzschrittmacher vorstellen, bei dem ein Arzt die chirurgischen Implantate programmiert und die Patientinnen und Patienten bei Bedarf jederzeit und überall stimuliert werden. Nicht-invasive Verfahren sind eher praktisch, bei denen die Patientin oder der Patient die Stimulation in einer Arztpraxis erhält, in der Hoffnung, dass die Symptome zwischen den Sitzungen oder bis zur Beendigung des Eingriffs behandelt werden.
Quellen: University of Cincinnati / Nature
vgt
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