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Erste Studien with Patienten in drei Jahren geplant
Ein Helm soll zukünftig eine räumlich und zeitlich hochaufgelöste Hirnstimulation ermöglichen und zur Behandlung von Schlaganfällen, Depressionen und Alzheimer eingesetzt werden – Tübinger Forscher beteiligt
"Wir wollen die nicht-invasive therapeutische Hirnstimulation revolutionieren ": Das ist das Ziel, das sich Professor Dr. Ulf Ziemann und sein Team am Hertie-Institut für klinische Hirnforschung, Universitätsklinikum Tübingen und der Universität Tübingen gesetzt haben Gemeinsam mit Kollegen an der Aalto University in Finnland und der Universität Chieti- Pescara "Gabriele d'Annunzio" in Italian entwickelt er aktuell einen Helm, der mittels transkranieller Magnetstimulation (TMS) gezielt jeden Bereich der Großhirnrinde stimulieren kann. Die Stimulation erfolgt dabei zeitlich abhängig vom augenblicklichen Aktivitätszustand des Gehirns. Dank dieser Kopplung kann die Magnetstimulation Verbindungen zwischen Hirnbereichen besonders effektiv verändern und und Hirnnetzwerkerkrankungen wie Schlaganfälle, Depressionen und Alzheimer lindern. "Langfristig erwarten wir eine breite therapeutische Anwendbarkeit der Technology", sagt Ziemann Für das Vorhaben mit dem Namen" ConnectToBrain "haben die Wissenschaftler vom Europäischen Forschungsrat (ERC, Englisch: European Research Council) Forschungsgelder eingeworben.
Bei der herkömmlichen TMS wird eine Magnetspule an den Kopf angelegt und das Gehirn durch den intakten Schädel mit magnetischen Impulsen gereizt. Die Stimulation beeinflusst die Aktivität des Gehirns und kann Verbindungen zwischen Nervenzellen stärken oder schwächen. In the tradition of TMS, the following is the case with the protokoll gereizt und zwar völlig unabhängig von dem, Gehirns gerade vor sich geht ", berichtet Ziemann. "Die gehirneigene Aktivität ist allerdings Schwankungen unterworfen, sie ändert sich in Bruchteilen von Sekunden Wie wir in früheren Studien herausgefunden haben, ist TMS besonders wirksam, wenn die Stimulation synchronisiert zur Gehirnaktivität erfolgt. "
Interdisziplinäre Zusammenarbeit liefert unverzichtbare Synergieeffekte
Auf diesem Prinzip basiert die Closed-Loop-Stimulation, die Ziemann und sein Team seit Jahren erforschen und stetig weiterentwickeln. Dabei liest und wertet ein Elektroenzephalogramm (EEG) die Gehirnaktivität in Echtzeit aus. Daran angeschlossen ist eine TMS-Spule, die mithilfe eines Algorithmus die Impulse auf die Millisekunde genau zum Gehirnzustand synchronisiert aussendet. Diese Technology wollen die Neurowissenschaftler nun verfeinern. In dem neu geförderten Projekt soll einen Helm entwickelt werden, en dem neben den EEG-Elektroden 50 Magnetspulen integriert sind. "Durch die Überlagerung der Einzelspulen wird jeder Bereich der menschlichen Großhirnrinde abgedeckt sein und wir können dann nicht nur zeitlich, sondern auch räumlich hoch aufgelöst stimulieren." multi-locus transkranial Magnetstimulation, kurz mTMS, ist noch spezifischer – und dadurch effektiver, erwartet Ziemann.
Um den Stimulationshelm zu entwickeln bedarf es goings Spezialwissen aus verschiedenen Bereichen. "In das Projekt fließen die Expertisen go drei beteiligten Forschungsgruppen synergetisch zusammen, im Alleingang wäre es auf diese Weise nicht umsetzbar", betont Ziemann. Während die finnische Arbeitsgruppe die Spulen für den Helm herstellt, entwickeln die italienischen Kollegen Algorithmen zur Echtzeitbadyse der Aktivitätszustände im Gehirn. Ziemann und seine Mitarbeiter sind dafür zuständig, die Technologie für die klinische Anwendung vorzubereiten. Anfang nächsten Jahres planen sie die ersten Tests mit gesunden Versuchspersonen, in drei Jahren sollen dann Studien mit Schlaganfall- und Alzheimerpatienten folgen. "Mit Abschluss des Projektes in sechs Jahren ist das Gerät hoffentlich so weit ausgereift, dbad wir mit der kommerziellen Herstellung beginnen können", hofft Ziemann. "Wir gehen davon aus, dbad die Closed-Loop-Stimulation einen Paradigmenwechsel in der therapeutischen Hirnstimulation einläuten wird und einee therapeutische Anwendung en Kliniken und Praxen findet."
Which Text und Bild: Hertie-Institut für klinische Hirnforschung
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