Mit Ultraschall die Gehirnleistung verbessern

ForscherInnen der MedUni Wien haben eine neue Therapiemethode entwickelt, bei der mithilfe von Ultraschall jene Nervenzellen aktiviert werden können, die zur Regeneration von Hirnfunktionen beitragen können. Erste Daten zeigen, dass sich dadurch die Leistung des Gehirns verbessern lässt.

Die neue Methode nennt sich transkranielle Pulsstimulation mit Ultraschall (TPS) und wurde gemeinsam mit dem Schweizer Unternehmenspartner Storz Medical und dem dortigen Projektleiter Ernst Marlinghaus neu entwickelt. „Die TPS macht es weltweit erstmalig möglich, mit einem Ultraschall-Puls direkt am Schädelknochen, nicht invasiv, schmerzfrei und bei vollem Bewusstsein in alle Bereiche des Gehirns vorzudringen und dort ganz gezielt Hirnareale anzusteuern und diese zu aktivieren“, erklärte Studienleiter Prof. Roland Beisteiner.

TPS: Präzisionsmedizin im Gehirn

Bei der TPS ist der Aktivierungspuls, der vom Ultraschallgerät ausgeht, drei bis fünf Millimeter breit und circa drei Zentimeter lang. Zuvor wird vom Gehirn der/des Betroffenen mittels Magnetresonanz eine exakte „Landkarte“ erstellt. „Ganz im Sinne der Präzisionsmedizin wird dann jenes Areal punktgenau anvisiert, das aktiviert werden muss. Bei jedem Patienten können diese Areale anders liegen. Dank eines Navigationssystems kann der behandelnde Neurologe am Bildschirm genau mitverfolgen, wo der Puls ansetzen muss und alles genau steuern“, erklärte Beisteiner.

Wie Laborstudien der Forscher zeigen, führt der TPS-Puls zu kurzfristigen Membranveränderungen an den Hirnzellen, wodurch die Konzentration von Transmittern und anderen biochemischen Stoffen lokal verändert wird. Die Konsequenz ist eine Aktivierung von Nervenzellen und Aufbau kompensatorischer Netzwerke, welche die erkrankte Hirnfunktion verbessern. Die Folge: Das Gedächtnisnetzwerk wird angetrieben und die Gedächtnisleistung steigt. Einige PatientInnen berichten auch von deutlicher Stimmungsverbesserung, es fällt ihnen wieder leichter, körperlich aktiv zu sein und sich an Unterhaltungen aktiv zu beteiligen.

„Es ist, als ob man einen alten Motor wieder anwirft. Jene Nervenzellen, die noch aktivierbar sind, zeigen danach deutliche Verbesserungen. Dadurch wird der Leistungsabfall gebremst“, sagte Beisteiner. Neben Alzheimer, Parkinson oder Multipler Sklerose sind nach Ansicht der Forscher alle Erkrankungen, welche sich durch Aktivierung noch funktionierender Nervenzellen verbessern lassen, mögliche Einsatzbereiche von TPS. Gleichzeitig ist die TPS eine „Zusatzchance“ für die Betroffenen, so Beisteiner, da alle laufenden Therapien mit Medikamenten und Physio- oder Ergotherapie weitergeführt werden können. Die neue Methode ist aber auch für die neurowissenschaftliche Grundlagenforschung bedeutsam.

Für die Verbesserungen der Gehirnleistung reichten in der klinischen Pilotstudie sechs Sitzungen zu je einer Stunde im Verlauf von zwei Wochen. Sollten sich die Pilotergebnisse bestätigen, gehen führende klinische NeurowissenschafterInnen von einem Durchbruch bei Behandlungsmöglichkeiten für Hirnerkrankungen aus. Bevor diese Methode aber in den regulären Einsatz in der Klinik gelangen kann, sind weitere wissenschaftliche Studien zur Evaluierung der Ergebnisse notwendig. „Dafür suchen wir noch ProbandInnen, die Alzheimer- oder Parkinson-Diagnosen, aber sonst keine Hirnerkrankungen haben“, sagte Beisteiner.

Originalpublikation:
Beisteiner R et al.: Transcranial Pulse Stimulation with Ultrasound in Alzheimer’s Disease – A New Navigated Focal Brain Therapy.
Advanced Science, 23. Dezember 2019