Neuartige Hirn-Prothese kann das Gedächtnis teilweise wiederherstellen

Mediziner verbessern durch eine Prothese das Gedächtnis

Leider baut das Gedächtnis im Laufe des Lebens ab. Aber auch ein Unfall kann beispielsweise dazu führen, dass das Gehirn und das Gedächtnis Schaden nehmen, so das wichtige Informationen vergessen werden. Forschern ist es jetzt gelungen einen neuartigen Ansatz zur Wiederherstellung des Gedächtnisses zu entwickeln. Dafür verwenden die Experten ein Art Prothese.


Die Wissenschaftler vom Wake Forest Baptist Medical Center haben eine Prothese entwickelt, welche zur Wiederherstellung des Gedächtnisses dienen soll. Die Mediziner veröffentlichten die Ergebnisse ihrer Studie in der englischsprachigen Fachzeitschrift „Journal of Neural Engineering“.

Gerade im Alter lässt das Gedächtnis nach. Eine von Medizinern neu entwickelte Prothese könnte dem jetzt entgegenwirken. (Bild: Alexander Raths/fotolia.com)

Gedächtnisspeicher wurde um 35 Prozent erhöht

Die neu entwickelte Prothese verwendet eine Technologie, durch die die Prothese den Speicher des Gedächtnisses um etwa 35 Prozent erhöhen kann, verglichen mit einer vorher durchgeführten Basismessung. Bei dieser Forschungsarbeit wurde zum ersten Mal ein neuartiger Ansatz zur Wiederherstellung des Gedächtnisses verwendet, welcher in Zukunft vielleicht Gedächtnislücken und Gedächtnisverlust ausgleichen kann. Anstatt zu versuchen den Gedächtnisverlust umzukehren, verbessert die Prothese die Fähigkeit des Gedächtnisses, indem sie quasi einen eigenen Gehirnzellencode in das Gedächtnis schreibt, erklären die Experten.

Erster Schritt zur Wiederherstellung von Gedächtnisverlust

Zunächst identifizierten die Wissenschaftler den Gehirnzellencode (Gehirnzellenmuster) der Patienten. So konnten sie dann diesen Code verwenden, um das bestehende Gedächtnis zu verbessern. Dies war ein wichtiger erster Schritt zur Wiederherstellung von Gedächtnisverlust, erläutert Studienautor Professor Dr. Robert Hampson vom Wake Forest Baptist Medical Center.

Prothese verbessert das Kurzzeitgedächtnis

Die Prothese bewirkt eine Verbesserung des Kurzzeitgedächtnisses (auch episodisches Gedächtnis genannt, in dem das Gehirn zunächst kleine Informationsbrocken speichert), welches zuerst von Alzheimer und anderen Gedächtnisstörungen beeinflusst wird. Die Teilnehmer an der aktuellen Studie waren Patienten mit Epilepsie. Die Mediziner versuchten herauszufinden, wo die Ursprünge von Anfällen im Gehirn lagen. Außerdem wurden die gleichen implantierten Elektroden auch dazu verwendet, eine Reihe von Tests für die Gedächtnisstudie durchzuführen.

Episodisches Gedächtnis wurde um 37 Prozent erhöht

Beim ersten Test absolvierten die Teilnehmer eine Gedächtnisaufgabe, während das Forschungsteam ihre neuronalen Zündmuster aufzeichnete (welche in der Studie als „Code“ bezeichnet wurden). Die Forscher analysierten dann diesen Code, um zu bestimmen, welche Speichermuster zu richtigen Antworten führten. Dann spielten sie die Muster in die Gehirne der Teilnehmer (speziell im Hippocampus, wo neue Erinnerungen entstehen) ein, während die Probanden eine andere Gedächtnisaufgabe abschlossen, was zu einer Steigerung des episodischen Gedächtnisses um 37 Prozent führte.

Probanden konnten sich Bilder besser merken

Beim nächsten Test wurden die Probanden aufgefordert sich ein Foto zu merken. Dieses Bild mussten sie dann über eine Stunde später zwischen einer Reihe ähnlicher Fotos identifizieren. Wiederum zeichneten die Forscher die neuralen Aktivitäten der Teilnehmer auf und analysierten diese, um die Muster zu identifizieren, welche zu den richtigen Antworten führten. Als sie diesen Code zurück in die Gehirne der Teilnehmer einfügten, verbesserte sich ihr Gedächtnis um 35 Prozent, verglichen mit den Grundwerten.

Gedächtnisinhalt lässt sich verstärken

Der Gedächtnisinhalt eines Patienten lässt sich auslesen, verstärken und dann schließlich an den Patienten zurückführen, erklärt Professor Hampson. Selbst wenn das Gedächtnis einer Person beeinträchtigt ist, sei es möglich, die neuronalen Signalmuster zu identifizieren, die eine korrekte Gedächtnisbildung anzeigen und sie von den falschen Mustern zu trennen. Dann können diese richtigen Muster eingespeist werden, um das Gehirn des Patienten bei der genauen Bildung neuer Erinnerungen zu unterstützen. Dieser Vorgang soll kein Ersatz für angeborene Gedächtnisfunktion darstellen, sondern als Verstärkung für das Gedächtnis dienen, fügt der Experte hinzu.

Speicherkapazität kann erhöht werden

Da es sich um eine Implantatstudie handelte, ist die Behandlung nicht für den Einsatz bei der breiten Masse geeignet. Vielmehr seien solche Implantate ein erster Schritt, um möglicherweise ein Werkzeug für Menschen mit Störungen und Verletzungen zu entwickeln, die bereits dem Gehirn geschadet haben, erläutern die Forscher. Zum jetzigen Zeitpunkt zeigen die Ergebnisse der Studie bereits, dass der Gedächtniscode des Gehirns identifiziert, aufgezeichnet und manipuliert werden kann, um so dann die Speicherkapazität zu erhöhen. (as)