Direkt zum Inhalt
Login erforderlich
Dieser Artikel ist Abonnenten mit Zugriffsrechten für diese Ausgabe frei zugänglich.

Hirnstimulation : Im Blitzgewitter

Mit Flackerlicht, rosa Rauschen und anderen Reizen wollen Forscher elektrische Hirnströme beeinflussen – und so eine Vielzahl neurodegenerativer Erkrankungen mildern.
Ein Mann ist an ein EEG-Gerät angeschlossen, im Vordergrund ein Bildschirm mit Ansicht des Gehirns.

Im März 2015 veranstaltet die Neurowissenschaftlerin Li-Huei Tsai vom Massachusetts Institute of Technology (MIT) erstmals eine »Minidisko« für ihre Labormäuse. Dafür setzt sie die Nager eine Stunde lang in einen Kasten. Dann schaltet sie ein Licht an, das rhythmisch mit einer Frequenz von 40 Hertz blinkt. Die gentechnisch verän­derten Mäuse, die sie dem Blitzgewitter aussetzt, produzieren besonders viel Beta-Amyloid. In ihrem Gehirn bildet es Plaques, die denen von menschlichen Alzheimerpatienten ähneln.

Als Tsai das Gehirn der Diskomäuse nach dem Experiment untersucht, findet sie tatsächlich deutlich weniger krankhafte Ablagerungen in ihrem visuellen Kortex als bei Tieren, die den gleichen Zeitraum im Dunkeln verbracht hatten. Tsai überprüft die Daten immer wieder, doch das Resultat bleibt stets dasselbe: Ihrem Team war es offenbar gelungen, durch flackerndes Licht Beta-Amyloid aus dem Gehirn der behandelten Mäuse zu entfernen. »Der Effekt war einfach verblüffend. Uns war klar, dass wir eine solche Behandlung schnellstmöglich auch an Menschen testen mussten«, erklärt Tsai.

Mit den rhythmischen Blitzen wollten die Forscher die Hirnwellen der Nager beeinflussen. Diese typischen Aktivitätsmuster, messbar mittels Elektroenzephalografie (EEG), entstehen beim synchronen Feuern vieler Neurone. Die 40-Hertz-Frequenz in Tsais Experiment entspricht etwa dem Takt von Gammawellen, die mit 25 bis 140 Hertz die Hirnwellen mit der höchsten Frequenz darstellen. Sie dominieren, wenn wir uns auf etwas ­konzentrieren. Am anderen Ende der Skala, im Bereich von etwa 0,5 bis 4 Hertz, finden sich die Deltawellen. Sie treten vorrangig im Tiefschlaf auf. In Tsais Versuchen löste der regelmäßige Wechsel von hell und dunkel im Gehirn der Tiere anscheinend eine Reihe biologischer Effekte aus, die den Abbau von Amyloid-Plaques begünstigten ...

Kennen Sie schon …

Gehirn&Geist – Musik – Wie sie auf Gehirn & Körper wirkt

Was geschieht im Gehirn, wenn wir singen, Musik hören, tanzen oder trommeln – und warum bewegt uns Musik körperlich wie emotional so stark? Zwei neuropsychologische Theorien versuchen zu erklären, wie Musik auf Gehirn, Körper und Geist wirken. In einem weiteren Beitrag zum Titelthema beschreibt unsere Autorin, welche Prozesse beim gemeinsamen Musizieren im Gehirn ablaufen. Außerdem geht es um Geistesblitze und die Frage, was während eines solchen Aha-Moments im Gehirn passiert. Wir werfen zudem einen Blick darauf, welche Menschen unseren Bindungsstil besonders prägen, welche Rolle körpereigene Psychedelika insbesondere beim Tod spielen und welche neuen Therapieansätze derzeit bei Angststörungen im Fokus stehen.

Spektrum - Die Woche – »Wir können nur erahnen, was genau vor sich geht«

Statt von menschlichen Texten lernt KI inzwischen von KI generierten Daten. Warum das für Experten als eigentlicher Durchbruch gilt und was das für die neue KI-Ära bedeutet. Plus: Terminale Luzidität, CPT‑Symmetrie des Universums und das Comeback der Schreibschrift. Das und mehr in »Die Woche«.

Spektrum Gesundheit – Gehirn im Wandel – Was passiert in den Wechseljahren?

In dieser Ausgabe erfahren Sie, wie stark das Gehirn auf hormonelle Veränderungen reagiert – und was es bedeutet, wenn die Menopause viel zu früh beginnt. Außerdem: Zuckerersatz, Herpesviren bei Alzheimer und Datenschutz bei der elektronischen Patientenakte.

  • Quellen

Cardin, J.A. et al.: Driving Fast-spiking Cells Induces Gamma Rhythm and Controls Sensory Responses. . In: Nature 459, S. 663–667, 2009

Helfrich, R. F. et al.: Selective Modulation of Interhemispheric Functional Connectivity by HD-tACS Shapes Perception. In: PLoS Biology 12, e1002031, 2014

Iaccarino, H. F. et al.: Gamma Frequency Entrainment Attenuates Amyloid Load and Modifies Microglia. In: Nature 540, S. 230–235, 2016

Papalambros, N. A. et al.: Acoustic Enhancement of Sleep Slow Oscillations and Concomitant Memory Improvement in Older Adults. In: Frontiers in Human Neuroscience 11, 109, 2017

Schreiben Sie uns!

Beitrag schreiben

Wir freuen uns über Ihre Beiträge zu unseren Artikeln und wünschen Ihnen viel Spaß beim Gedankenaustausch auf unseren Seiten! Bitte beachten Sie dabei unsere Kommentarrichtlinien.

Tragen Sie bitte nur Relevantes zum Thema des jeweiligen Artikels vor, und wahren Sie einen respektvollen Umgangston. Die Redaktion behält sich vor, Zuschriften nicht zu veröffentlichen und Ihre Kommentare redaktionell zu bearbeiten. Die Zuschriften können daher leider nicht immer sofort veröffentlicht werden. Bitte geben Sie einen Namen an und Ihren Zuschriften stets eine aussagekräftige Überschrift, damit bei Onlinediskussionen andere Teilnehmende sich leichter auf Ihre Beiträge beziehen können. Ausgewählte Zuschriften können ohne separate Rücksprache auch in unseren gedruckten und digitalen Magazinen veröffentlicht werden. Vielen Dank!

Bitte erlauben Sie Javascript, um die volle Funktionalität von Spektrum.de zu erhalten.