An der EPFL haben Wissenschaftler eine Methode zur Stimulation des Gedächtnisses entwickelt, die weder chirurgische Eingriffe noch Medikamente erfordert. Durch die Kombination von nicht-invasiver Hirnstimulation, Virtual-Reality-Training und fortgeschrittener Hirnbildgebung zeigten die Forschenden, dass sich die räumliche Orientierung und die Gedächtnisleistung gesunder Teilnehmer verbessern lassen. Dieser Ansatz könnte in Zukunft zur Behandlung von Demenz und anderen kognitiven Störungen beitragen.
Das Forschungsteam um Friedhelm Hummel und Olaf Blanke setzte gezielte elektrische Impulse im Hippocampus ein, einem Bereich des Gehirns, der eine Schlüsselrolle für Gedächtnis und Navigation spielt. Die Stimulation fand in einer kontrollierten Umgebung statt: Die Teilnehmenden navigierten mit einer Virtual-Reality-Brille durch eine virtuelle Welt und sollten sich Orientierungspunkte merken. Mit Hilfe der transkraniellen temporalen Interferenz-Elektrostimulation (tTIS) wurden schmerzlose Impulse ausgesendet, die laut der Studie die Plastizität des Gehirns und damit das Erinnerungsvermögen verbesserten.
Parallel zur Stimulation wurden die Hirnaktivitäten der Teilnehmer mittels funktioneller Magnetresonanztomographie (fMRT) aufgezeichnet. Diese Bildgebungsverfahren ermöglichten es dem Forschungsteam, die Effekte der Hirnstimulation in Echtzeit zu beobachten. Die Auswertung der fMRT-Daten zeigte deutliche Veränderungen in den Bereichen des Gehirns, die für Gedächtnis und Navigation zuständig sind, was die Effektivität der Methode unterstreicht.
«Durch unsere Forschung sprechen wir wichtige Anliegen einer wachsenden Bevölkerungsgruppe an: Ältere Menschen, Patientinnen und Patienten mit Hirnverletzungen oder Menschen mit Demenz», erklärt Friedhelm Hummel. Langfristig sehen die Forschenden das Potenzial, diesen Ansatz für gezielte Therapien weiterzuentwickeln, die speziell bei kognitiven Störungen zur Anwendung kommen könnten.
Diese einzigartige Kombination von Neurotechnologien unterstreicht die Rolle des Neuro X Instituts der EPFL als Vorreiter im Bereich der nicht-invasiven Neuromodulation. Die Ergebnisse der Studie, veröffentlicht in Science Advances, zeigen, dass die Methode das Gedächtnis und die räumliche Orientierung auf eine neue und schonende Weise unterstützen kann – ein vielversprechender Ansatz zur Förderung kognitiver Gesundheit.
Literatur
Beanato, E., Moon, H.-J., Windel, F., Vassiliadis, P., Wessel, M. J., Popa, T., Menoud, P., Neufeld, E., De Falco, E., Gauthier, B., Steiner, M., Blanke, O., & Hummel, F. C. (2024). Noninvasive modulation of the hippocampal-entorhinal complex during spatial navigation in humans. Science Advances. DOI: 10.1126/sciadv.ado4103.