Magnetfeld gegen fehlgeleitete Hirnsignale

Forscher der Stanford University lüften Geheimnis um effektive Therapie gegen Depressionen

Menschliches Gehirn vor und nach der TMS-Behandlung (Fotos: Nolan Williams Lab)

Stanford (pte004/22.05.2023/06:15)

Mit magnetischer Stimulation des Gehirns lassen sich Depressionen behandeln, so Forscher der Stanford University. Sie haben herausgefunden, was bei dieser Transkranielle Magnetstimulation (TMS) genannten Therapie passiert. Sie korrigiert den Fluss von Signalen zwischen zwei Teilen des Gehirns. "Die führende Hypothese war, dass TMS den Fluss neuronaler Aktivität im Gehirn verändert. Aber ehrlich gesagt, war ich ziemlich skeptisch. Ich wollte es testen", so Postdoktorand Anish Mitra.

Richtung der Signalströme wichtig

Mitra hatte zuvor bereits ein mathematisches Werkzeug zur Analyse der funktionellen Magnetresonanztomografie (fMRT) entwickelt, die üblicherweise zur Lokalisierung aktiver Bereiche im Gehirn verwendet wird. Sie nutzt winzige zeitliche Unterschiede zwischen der Aktivierung verschiedener Bereiche, sodass sich die Richtung der Signalströme bestimmen lässt. "Das war die perfekte Möglichkeit herauszufinden, ob TMS die Fähigkeit besitzt, die Art und Weise zu verändern, wie Signale durch das Gehirn fließen."

Er und Assistenzprofessor Nolan Williams haben 33 Patienten rekrutiert, bei denen eine behandlungsresistente schwere depressive Störung diagnostiziert worden war. 23 erhielten eine TMS-Behandlung und zehn eine Scheinbehandlung ohne Magnetstimulation. Sie verglichen die Daten dieser Patienten mit denen von 85 gesunden Kontrollpersonen. Als sie die fMRT-Daten des gesamten Gehirns analysierten, fiel ihnen ein Zusammenhang auf.

Im normalen Gehirn sendet die vordere Insula, eine Region, die Körperempfindungen integriert, Signale an eine Region, die Emotionen steuert, den anterioren cingulären Kortex. "Man könnte es sich so vorstellen, dass der vordere cinguläre Kortex diese Informationen über den Körper empfängt - wie Herzfrequenz oder Temperatur - und dann auf der Grundlage all dieser Signale entscheidet, wie man sich fühlt", sagt Mitra.

Freude lässt Patienten häufig kalt

Bei drei Viertel der Teilnehmer mit Depressionen war der typische Aktivitätsfluss umgekehrt: Der anteriore cinguläre Cortex sendete Signale an die vordere Insula. Je stärker die Depression, desto höher der Anteil der Signale, die in die falsche Richtung flossen.

"Wir haben gesehen, dass es offenbar wirklich darauf ankommt, wer in der Beziehung der Sender und wer der Empfänger ist, wenn es darum geht, ob jemand depressiv ist. Es ist fast so, als hätte man bereits entschieden, wie man sich fühlen würde, und dann würde alles, was man spürt, dadurch gefiltert. Selbst Dinge, die einem Patienten normalerweise große Freude bereiten, lassen ihn dann kalt", unterstreicht Mitra abschließend.

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