Mittels Tiefenelektroden messbare Hirnwellen erlauben Einblicke in das menschliche Navigationssystem, wie Forscher des Universitätsklinikums Freiburg nachweisen. Das Verfahren könnte neue Ansätze für die frühe Alzheimer-Diagnostik eröffnen.
Das Gehirn legt eine Art Landkarte unserer Umgebung an, was eine zuverlässige räumliche Navigation erlaubt. Für die Erforschung, wie dieses Navigationssystem auf Zell-Ebene funktioniert, wurde 2014 der Nobelpreis vergeben. Nun haben Forscher des Universitätsklinikums Freiburg, der Ruhr-Universität Bochum und der Universität Peking nachgewiesen, dass Charakteristika dieses Navigationssystems auch in Hirnwellen vorhanden sind, die mittels Tiefenelektroden im menschlichen Gehirn messbar sind. Die Möglichkeit, auf diese Weise das neuronale Navigationssystem zu prüfen, eröffnet neue Ansätze für die frühe Alzheimer-Diagnostik.
Einblicke in die neuronale Aktivität
Bereits früh im Krankheitsverlauf führt die Alzheimer-Erkrankung zum Symptom der räumlichen Desorientiertheit. »Der Verlust der räumlichen Orientierung stellt für Betroffene eine große Einschränkung im Alltag dar«, sagt Dr. Lukas Kunz, Wissenschaftler am Epilepsiezentrum der Klinik für Neurochirurgie des Universitätsklinikums Freiburg. Die Ursache der Desorientierung dürfte im entorhinalen Kortex liegen. Diese Hirnstruktur ist bei der Alzheimer-Erkrankung mit als erstes betroffen – und vor allem dort befinden sich die sogenannten Gitterzellen. Diese Zellen bilden gemeinsam mit sogenannten Ortszellen fundamentale Komponenten das Navigationssystem des Gehirns.
Nun konnten die Wissenschaftler aus Freiburg, der Ruhr-Universität Bochum und aus Peking zeigen, dass sich über Hirnwellen Rückschlüsse auf die Aktivität der Gitterzellen ziehen lassen. Hierzu zeichneten sie bei Epilepsiepatienten Hirnaktivität mittels Tiefenelektroden aus dem entorhinalen Kortex auf, während diese sich in einer virtuellen Umgebung bewegten. Möglich war das, weil die Elektroden in Vorbereitung eines epilepsiechirurgischen Eingriffs ohnehin im Gehirn platziert werden mussten. (me)