So könnte personalisierte Hirnstimulation Depressionen behandeln

Implantate, die unsere Gehirnaktivität verfolgen und optimieren, sind auf dem Weg.

Dieser Artikel stammt aus The Checkup, dem wöchentlichen Biotech-Newsletter von MIT Technology Review. Um es jeden Donnerstag in Ihrem Posteingang zu erhalten, melden Sie sich hier an.

Das Senden eines Stromstoßes durch das Gehirn einer Person kann bemerkenswerte Dinge bewirken. Sie müssen sich nur die Videos von Menschen mit Parkinson-Krankheit ansehen, denen Elektroden ins Gehirn implantiert wurden. Sie können buchstäblich auf Knopfdruck von Schwierigkeiten beim Gehen zu selbstbewusstem Schritt durch einen Raum übergehen.

Durch die Stimulation bestimmter Teile des Gehirns können Menschen das Bewusstsein aktivieren und deaktivieren. Sogar tragbare Geräte, die sanfte Impulse an das Gehirn abgeben, können älteren Menschen dabei helfen, sich an Dinge zu erinnern.

Was uns der schnellste Gehirnschreiber der Welt über die Zukunft der Computerschnittstellen verrät.

Möglicherweise können wir einen ähnlichen Ansatz anwenden, um unsere Stimmung zu heben – etwas, das für Menschen mit Störungen wie Depressionen lebensverändernd sein könnte. Dabei geht es nicht nur um allgemeine Brain Zaps – das Ziel besteht darin, personalisierte Geräte zu entwickeln, die Ihre Gehirnaktivität verfolgen und optimieren.

Wir nutzen die Hirnstimulation bereits zur Behandlung von Stimmungsstörungen. Die Elektrokrampftherapie (ECT) wird seit den 1940er Jahren eingesetzt. Trotz seines schrecklichen Rufs, der keineswegs durch verstörende Darstellungen wie im Film „Einer flog über das Kuckucksnest“ unterstützt wird, kann ECT für manche eine Lebensader sein.

Neuere Formen der Hirnstimulation scheinen auch bei der Behandlung von Stimmungsstörungen zu helfen. Die chirurgische Implantation einer Elektrode tief ins Gehirn zur Abgabe von Stromimpulsen kann manchen Menschen mit Depressionen helfen; es gilt als „vielversprechende“ Behandlung. Und ein nichtinvasiver Ansatz, bei dem Magnetfelder zur Beeinflussung der Gehirnaktivität eingesetzt werden, wurde in den USA zur Behandlung schwerer depressiver Störungen zugelassen.

Aber keine dieser Behandlungen ist perfekt. Und sie funktionieren nicht bei jedem. Ein besserer Ansatz könnte darin bestehen, die Hirnstimulation individuell anzupassen. Schließlich hat jeder von uns ein einzigartiges Gehirn, das sich mit zunehmendem Alter entwickelt und reift, und die Aktivitätsmuster in unserem Gehirn ändern sich im Laufe eines Tages, ebenso wie unsere Stimmungen. Wäre es nicht besser herauszufinden, was zu einem bestimmten Zeitpunkt im Gehirn einer Person passiert, und die Gehirnaktivität entsprechend anzupassen?

Das ist das Ziel von Maryam Shanechi von der University of Southern California, die auf der jüngsten virtuellen Konferenz „Technologies for Neuroengineering“ ihre bisherigen Fortschritte beschrieb.

Es ist eine aufregende Sache. Vor ein paar Jahren machten Shanechi und ihre Kollegen Schlagzeilen mit ihrem „Mood Decoder“ – einem Tool, mit dem sie durch die Verfolgung der Gehirnaktivität herausfinden konnten, wie sich eine Person fühlte. Das Team zeichnete Aktivitäten im Gehirn von Freiwilligen mit Epilepsie auf, denen bereits vorübergehend Elektroden implantiert worden waren, damit Ärzte die Ursache ihrer Anfälle untersuchen konnten.

Die Analyse der Art und Weise, wie Sie tippen und scrollen, kann einem psychologischen Test ähneln.

Shanechi und ihre Kollegen baten sieben dieser Freiwilligen, über mehrere Tage hinweg Fragebögen auszufüllen, in denen sie ihre Stimmung und ihre Veränderungen im Laufe des Tages beschrieben. Dies ermöglichte es den Forschern, Muster der Gehirnaktivität mit unterschiedlichen Stimmungen abzugleichen.

Der daraus resultierende Stimmungsdecoder ermöglichte es den Forschern, anhand der Messwerte der Elektroden in ihren Gehirnen zu erkennen, wie sich die einzelnen Freiwilligen fühlten. Theoretisch sollte es möglich sein, diese Technologie umfassender anzuwenden und uns einen Einblick in die Psyche und das Wohlbefinden von Menschen mit Stimmungsstörungen zu ermöglichen.

Jetzt arbeiten Shanechi und ihre Kollegen daran, ein sogenanntes „Closed-Loop“-System zu schaffen. Es handelt sich um ein Gerät, das die Gehirnaktivität verfolgt, erkennt, wenn etwas schief läuft, und das Gehirn automatisch dazu anregt, die Dinge wieder in den „Normalzustand“ zu versetzen – was auch immer das für eine Person sein mag. Dies soll Benutzern helfen, ihre Stimmung zu regulieren. „Die Idee ist, dass man die Therapie an die Bedürfnisse der Person anpassen kann“, sagt Shanechi.

Derzeit arbeitet das Team an der Entwicklung von Computermodellen, die Gehirnaufzeichnungen interpretieren können. Jedes Gerät muss nicht nur in der Lage sein, die Stimmung zu entschlüsseln, sondern auch herauszufinden, wie die positive Gehirnaktivität einer Person am besten wiederhergestellt werden kann.

Shanechi hofft, dass solche Modelle irgendwann neben drahtlosen Gehirnelektroden eingesetzt werden könnten. Es gibt verlockende Beweise dafür, dass es funktionieren könnte, demonstriert von einer Frau namens Sarah. Ein Team an der University of California in San Francisco implantierte ein ähnliches System mit geschlossenem Regelkreis, um ein bestimmtes Muster der Gehirnaktivität zu verfolgen, das offensichtlich zu werden schien, als Sarahs Depressionssymptome besonders schlimm waren. Nicht gerade ein Stimmungsdecoder, aber ein „neuronaler Sensor“. Das Gerät würde dann einen Stromimpuls abgeben.

Und es schien zu funktionieren. Wie Sarah letztes Jahr auf einer Pressekonferenz sagte: „Meine Depression konnte in Schach gehalten werden, und das hat es mir ermöglicht, wieder ein lebenswertes Leben aufzubauen.“

Mehr lesen:

Meine Kollegin Charlotte Jee hat über Sarahs Geschichte berichtetletztes Jahr ausführlicher.

Die Hirnstimulation wurde für so viele Gehirnfunktionen erforscht.Nichtinvasive Stimulation kann sogar das Gedächtnis älterer Menschen verbessern, wie in einer von mir behandelten Studie gezeigt.

Anfang des Jahres schrieb ich über eine „Gedächtnisprothese“– ein Satz implantierter Elektroden, die die Art und Weise nachahmen sollen, wie das Gehirn Erinnerungen erzeugt

Gehirnelektroden neigen dazu, starr zu sein und können die Bildung von Narbengewebe im Gehirn auslösen. AlsoWissenschaftler arbeiten an Soft-Mesh-Versionen, berichtete Julia Sklar im Jahr 2016.

Nathan Copeland, der ein Gehirnimplantat zur Steuerung eines Computers verwendet, möchte gedankengesteuertes Pong gegen einen Affen spielen, der mit einem ähnlichen Implantat ausgestattet ist.wie Antonio Regalado letztes Jahr berichtete.

Aus dem Internet:

Nach den jüngsten Warnungen vor einer „Twindemie“ von Covid und Grippe warnen einige nun vor einer „Tripledemie“: In den USA nehmen die Fälle des Respiratory Syncytial Virus (RSV) zu. (New York Times)

Laut dem Pharmaunternehmen Pfizer, das am Dienstag vielversprechende Studienergebnisse veröffentlichte, könnte ein Impfstoff jedoch bereits im nächsten Jahr verfügbar sein. (Washington Post)

Wie es ist, in eine Covid-Haftanstalt in China „weggebracht“ zu werden. (Financial Times)

Untersuchungen haben ein weiteres Problem mit dem Schweineherz aufgedeckt, das Anfang dieses Jahres einem Mann transplantiert wurde. Es war nicht nur mit einem Schweinevirus infiziert, sondern es dauerte auch länger, bis ein Herzschlag ausgelöst wurde als bei einem typischen Menschen- oder Schweineherz. (Wallstreet Journal)

Die größte jemals durchgeführte Studie mit Psilocybin bei Depressionen legt nahe, dass das Psychedelikum zwar einigen Menschen helfen könnte, seine Wirkung jedoch nicht so dauerhaft ist wie erhofft. (STAT)

Untersuchungen legen nahe, dass sich Affenpocken ausbreiten können, bevor Symptome auftreten. (Der Wächter)

Ihr Fall macht deutlich, warum wir Neurorechte gesetzlich verankern müssen.

Treffen Sie die Startups, die versuchen, eine Desktop-Fruchtbarkeitsmaschine zu entwickeln.

Ein kleines Mädchen, das eine lebensbedrohliche Gehirnerkrankung entwickelte, wurde vor ihrer Geburt erfolgreich behandelt – und ist jetzt ein gesundes Sieben Wochen altes Kind.

Biotech-Unternehmen werden kreativ bei der Art und Weise, wie sie DNA-Reparaturen in den Körper von Menschen einbringen.

Entdecken Sie Sonderangebote, Top-Storys, bevorstehende Veranstaltungen und mehr.

Vielen Dank für das Absenden Ihrer E-Mail!

Es sieht so aus, als wäre etwas schief gelaufen.

Beim Speichern Ihrer Einstellungen ist ein Problem aufgetreten. Versuchen Sie, diese Seite zu aktualisieren und sie noch einmal zu aktualisieren. Wenn Sie diese Nachricht weiterhin erhalten, wenden Sie sich an [email protected] mit einer Liste der Newsletter, die Sie erhalten möchten.