Typ-1-Diabetes: Natürliche Schwankungen des Glukosespiegels beeinflussen die kognitive Leistungsfähigkeit Betroffener unterschiedlich

Eine neue US-Studie des McLean Hospital und der Washington State University zeigt, dass natürlich vorkommende Glukose-Schwankungen die kognitive Funktion bei Menschen mit Typ-1-Diabetes unterschiedlich beeinflussen.

Die Forschungsergebnisse zeigen, dass die Wahrnehmung in Momenten langsamer war, in denen der Glukosespiegel atypisch war – das heißt deutlich höher oder niedriger als der übliche Glukosespiegel einer Person. Einige Menschen waren jedoch anfälliger für die kognitiven Auswirkungen großer Glukoseschwankungen als andere. Die Resultate wurden in der Fachzeitschrift „npj Digital Medicine“ veröffentlicht.

„Beim Versuch zu verstehen, wie sich Diabetes auf das Gehirn auswirkt, zeigt unsere Forschung, dass es wichtig ist, nicht nur zu berücksichtigen, wie Menschen ähnlich sind, sondern auch, wie sie sich unterscheiden“, kommentiert die Wissenschaftlerin Zoë Hawks.

Frühere Labor-Studien haben bereits gezeigt, dass sehr niedrige und sehr hohe Glukosewerte die kognitiven Funktionen beeinträchtigen. Aufgrund technologischer Einschränkungen war es jedoch schwierig, die Auswirkungen natürlich vorkommender Glukoseschwankungen auf die Kognition außerhalb des Labors zu untersuchen, sodass Forscher nicht im Laufe der Zeit wiederholte Hochfrequenzmessungen bei denselben Personen durchführen konnten. Hochfrequenzmessungen sind notwendig, um zu verstehen, ob sich Glukoseschwankungen bei jedem Menschen gleichermaßen auf die Wahrnehmung auswirken.

In der neuen Studie verwendeten Forscher digitale Glukosesensoren und Smartphone-basierte kognitive Tests, um wiederholte, hochfrequente Glukose- und kognitive Daten bei 200 Personen mit Typ-1-Diabetes zu sammeln. Die Glukosedaten wurden alle fünf Minuten und die kognitiven Daten fünfzehn Tage lang dreimal täglich erfasst. Die unauffällige Erfassung von Glukose- und kognitiven Daten, während die Teilnehmer ihrem täglichen Leben nachgingen, ermöglichte es den Forschern, die kognitiven Auswirkungen der natürlich vorkommenden Glukosevariabilität zu untersuchen. Mit vielen Datenpunkten von jedem Einzelnen konnten sie mithilfe maschinellen Lernens testen, ob der Einfluss von Glukose auf die Kognition von Person zu Person unterschiedlich ist.

Änderungen bei der Verarbeitungsgeschwindigkeit

Die Studie zeigte, dass die kognitive Funktion beeinträchtigt war, wenn der Glukosespiegel erheblich höher oder niedriger als normal war. Dieser Effekt wurde bei der Verarbeitungsgeschwindigkeit, nicht aber bei der anhaltenden Aufmerksamkeit beobachtet. Es ist möglich, dass die Verarbeitungsgeschwindigkeit durch kurzfristige, augenblickliche Schwankungen des Glukosespiegels beeinträchtigt wird, wohingegen die anhaltende Aufmerksamkeit durch einen hohen oder niedrigen Glukosespiegel, der über längere Zeiträume anhält, beeinträchtigt wird. Die Forscher fanden auch heraus, dass sich die Menschen darin unterschieden, wie stark sich Glukoseschwankungen auf ihre kognitive Geschwindigkeit auswirkten, und dass einige Menschen – darunter ältere Erwachsene und Erwachsene mit bestimmten Gesundheitszuständen – viel stärker von Glukoseschwankungen betroffen waren als andere.

„Unsere Ergebnisse zeigen, dass Menschen sehr unterschiedlich darin sein können, wie Glukose ihr Gehirn beeinflusst“, betont Laura Germine, Direktorin des McLean’s Laboratory for Brain and Cognitive Health Technology. „Wir haben herausgefunden, dass die Minimierung der Glukoseschwankungen im täglichen Leben wichtig für die Optimierung der Verarbeitungsgeschwindigkeit ist, und dies gilt insbesondere für ältere Menschen oder andere diabetesbedingte Gesundheitsprobleme“, ergänzt sie.

Eine überraschende Entdeckung war, dass die höchste kognitive Leistung der Teilnehmer mit Glukosewerten zusammenfiel, die leicht über ihrem normalen Bereich lagen, obwohl die Leistung abnahm, als die Glukosewerte noch weiter anstiegen.

„Dies war eine wichtige Erkenntnis, da Menschen mit Diabetes häufig berichten, dass sie sich bei einem Glukosespiegel besser fühlen, der über dem als gesund geltenden Wert liegt“, erläutert Naomi Chaytor, Professorin am Washington State University Elson S. Floyd College of Medicine. „Es könnte sein, dass sich Ihr Gehirn an einen gewohnten Glukosespiegel gewöhnt. Ein nächster Schritt dieser Forschung besteht also darin, herauszufinden, ob der mit Spitzenleistungen verbundene Glukosespiegel in den normalen Bereich sinkt, wenn die Zeit, die oberhalb dieses Bereichs verbracht wird, reduziert wird, was durch den Einsatz automatisierter Diabetes-Managementsysteme erreicht werden kann“, so Chaytor weiter.