Kann die Hirnstimulation das Gedächtnis älterer Menschen verbessern?

Hatten Sie jemals einen "Senior-Moment", wenn Ihr Gedächtnis unerwartet versagt? Obwohl es in jedem Alter passieren kann, kann es oft eine unangenehme Erinnerung sein, dass Sie älter werden.

Lange als ein unvermeidlicher Teil des Alterungsprozesses anerkannt, neigen die meisten Senioren dazu, diese Ausfälle zu lachen. Dennoch kann eine langsame Verschlechterung der geistigen und körperlichen Leistungsfähigkeit die Lebensqualität erheblich beeinträchtigen, insbesondere wenn sie zu neurodegenerativen Erkrankungen wie der Alzheimer-Krankheit führt.

Und das ist ein Problem, das jeden betrifft. Während die Baby Boom Generation älter wird, sehen wir einen schnellen Anstieg der Anzahl von Senioren weltweit. Bis zum Jahr 2050 wird erwartet, dass die Anzahl der Erwachsenen über 65 Jahren die Anzahl der Kinder um zwei zu eins übersteigt. Obwohl Fortschritte in der Altenpflege, verbesserte Maßnahmen im Bereich der öffentlichen Gesundheit und ein steigender Lebensstandard es den Menschen ermöglichen, länger und produktiver zu leben, sind die Gesundheitssysteme in den meisten Ländern bereits in den Diensten vieler Senioren, insbesondere von Demenzkranken, zurückgeblieben .

Im Rahmen einer weltweiten Forschungsinitiative haben geriatrische Forscher untersucht, wie sich das Gehirn mit dem Alter verändert und wie man den verheerenden Verlust kognitiver Funktionen bei vielen Senioren verhindern kann. Wenn wir jedoch untersuchen, wie Gedächtnis und Kognition mit zunehmendem Alter abnehmen können, ist es wichtig zu erkennen, dass nicht alle kognitiven Fähigkeiten in gleichem Maße abnehmen werden. Das Arbeitsgedächtnis, normalerweise definiert als die Fähigkeit, Informationen kurzfristig zu speichern, zu verarbeiten und zu manipulieren, scheint besonders anfällig für Alterung zu sein (besonders nach dem siebten Lebensjahrzehnt). Dann gibt es ein langfristiges episodisches Gedächtnis oder den Rückruf von autobiographischen Informationen, die auch durch das Altern beeinflusst werden können.

Hirnbilduntersuchungen haben gezeigt, dass das Altern wichtige Veränderungen im Gehirn hervorruft, darunter die Ausdünnung der grauen Substanz im Kortex, die verminderte Dichte der weißen Substanzfasern, die Erweiterung der Ventrikel, die Depletion essentieller Neurotransmitter und Veränderungen in den Netzwerken des Gehirns. Einige Regionen des Gehirns scheinen jedoch stärker betroffen zu sein als andere, und es überrascht nicht, dass die Bereiche des Gehirns, die mit dem Arbeitsgedächtnis verbunden sind, die größten altersbedingten Veränderungen aufweisen. Dazu gehören der dorsolaterale präfrontale Kortex, der obere Parietallappen und der mediale Temporallappen, die alle eine entscheidende Rolle bei der Kodierung, Speicherung und Wiedergewinnung von Erinnerungen spielen.

Zusammen mit dem langsamen Verlust kognitiver Funktionen im Zusammenhang mit dem Altern kann das alternde Gehirn auch viel verletzlicher für Verletzungen oder Krankheiten werden. Gehirnerschütterungen oder andere Formen von Hirnschäden können die kognitiven Funktionen in jedem Alter beeinflussen, aber jüngere Gehirne können sich normalerweise aufgrund der größeren Neuroplastizität erholen. Bei älteren Erwachsenen kann diese Art von Hirnschäden viel ernster sein und kann oft als Auslöser für die Entwicklung von Demenzen wie Alzheimer oder vaskuläre Demenz wirken.

Aber gibt es Möglichkeiten, das alternde Gehirn zu schützen und den Verlust kognitiver Funktionen zu verhindern? Zusammen mit der pharmakologischen Forschung, um Medikamente zu finden, die Gedächtnisverlust bei Senioren verhindern können, sind andere Ansätze bereits vielversprechend. Es hat sich beispielsweise gezeigt, dass Bewegung einen kleinen, aber signifikanten Einfluss auf die Verbesserung der mentalen Funktion bei Senioren hat, während kognitive Trainingsprogramme auch das Arbeitsgedächtnis und die exekutive Funktion verbessern können.

Aber ein neuer Ansatz zur Verbesserung der kognitiven Funktionen bei Senioren könnte sich als noch effektiver erweisen. Nicht-invasive Hirnstimulationstechniken (NIBS) wurden bereits bei der Behandlung von Depression, bei der Unterstützung der Neurorehabilitation nach Schlaganfall und bei der Behandlung verschiedener psychiatrischer oder neurologischer Erkrankungen eingesetzt. Obwohl es einige Kontroversen darüber gibt, wie "nicht-invasiv" diese Techniken wirklich sind, wird ihr potenzieller Wert zur Steigerung des Gedächtnisses bei älteren Erwachsenen gerade erst erforscht.

Die zwei Haupttechniken, die für die Stimulation des menschlichen Gehirns verfügbar sind, sind die transkranielle Gleichstromstimulation (TDCS) und die transkranielle Magnetstimulation (TMS).

Die erste dieser Techniken, TDCS, verwendet ein Elektrodenpaar, das zu bestimmten Regionen des Gehirns niedrige Ströme liefert. Das Grundprinzip für TDCS ist, dass die Verwendung von Strom auf diese Weise ein elektrisches Feld erzeugt, das die Polarisation der ruhenden Membran modifiziert, die entweder die neuronale Aktivität entsprechend der Polarität des Stroms erhöht oder verringert. In einer typischen TDCS-Studie schließt ein Teilnehmer eine kognitive Aufgabe ab, um eine Basislinie zu erstellen. Dann wird der Strom für zehn bis zwanzig Minuten verabreicht, wonach die Aufgabe ein zweites Mal abgeschlossen wird, um zu sehen, ob es irgendeine Verbesserung gibt.

Abhängig von der Polarität des verwendeten Stroms kann TDCS entweder zu einer verbesserten oder verschlechterten Leistung führen, obwohl die Größe des Effekts normalerweise in Abhängigkeit von der Menge des verwendeten Stroms und der Dauer der Stimulation variiert. Während Kritiker TDCS mit wesentlich gröberen Methoden wie der Elektrokrampftherapie (ECT) verglichen haben, waren bisher nur Kopfschmerzen und Juckreiz an der Stimulationsstelle vorhanden, solange die Sicherheitsvorschriften eingehalten wurden.

Die andere Haupttechnik, transkranielle Magnetstimulation (TMS), beinhaltet die Verwendung einer elektrischen Spule über dem Kopf gehalten. Wenn ein Strom durch die Spule geleitet wird, wird ein magnetisches Feld erzeugt, das in bestimmten Bereichen des Gehirns einen sekundären elektrischen Strom verursacht, abhängig davon, wo die Spule angeordnet ist. Die Wirkung dieses sekundären elektrischen Stroms kann entweder die neuronale Aktivität in Abhängigkeit davon, wie und wo das Magnetfeld angelegt wird, erhöhen oder verringern. TMS kann entweder in Form eines einzelnen Pulses oder wiederholt verabreicht werden und neigt dazu, viel teurer zu sein als TDCS, obwohl seine Wirkung auch stärker ist.

Was die kognitive Stimulation anbelangt, können die Wirkungen sowohl von TDCS als auch von TMS noch eine ganze Weile nach der Stimulation anhalten. Diese Nachwirkungen können wichtig sein, um zu bestimmen, ob diese Art von Hirnstimulation die kognitiven Funktionen bei älteren Erwachsenen verbessern kann und wie lange die Vorteile anhalten können.

David Bartres-Fez von der Universität Barcelona und Didac Vidal-Pineiro von der Universität Oslo haben in einer neuen Übersicht, die in der Zeitschrift European Psychologist veröffentlicht wurde, acht aktuelle Studien untersucht, die eine signifikante Verbesserung der Gedächtnisfunktion bei älteren Erwachsenen mit Stimulation des präfrontalen Systems zeigten Kortex oder verwandte Regionen.

Aber das Gedächtnis ist nicht die einzige Gehirnfunktion, die durch Hirnstimulation sinnvoll verstärkt werden kann. Zusammen mit der Verbesserung des Arbeitsgedächtnisses fanden die Forscher auch Hinweise auf verbesserte Sprachfunktionen, motorisches Lernen und allgemeine kognitive Flexibilität, auch bei älteren Erwachsenen mit kognitiven Beeinträchtigungen.

Obwohl alle Studien, die bisher abgeschlossen wurden, sich auf die Verbesserung der Gehirnfunktion im Labor konzentrierten, gibt es auch zunehmend Hinweise darauf, dass die Vorteile der Hirnstimulation viel länger anhalten können als erwartet. Bei gesunden älteren Personen, die sich einem TDCS oder TMS unterziehen, können die Effekte wochenlang andauern, abhängig davon, welche Regionen des Gehirns stimuliert werden. Forschungen, die ältere, an Alzheimer leidende Erwachsene untersuchen, legen nahe, dass mehrere TCDS-Sitzungen über fünf Tage bis zu vier Wochen später zu einer verbesserten Gedächtnisfunktion führen können.

Während mehr Forschung notwendig ist, um die effektivsten Hirnstimulationsstrategien zu untersuchen, einschließlich der Kombination von Hirnstimulation mit Gehirntrainingsprogrammen, erforschen Therapeuten bereits praktische Anwendungen für diese neue Technologie. Von den bisher verfügbaren Techniken ist TDCS tendenziell beliebter, hauptsächlich weil die erforderliche Ausrüstung weniger teuer und tragbarer ist als mit TMS. Beide Formen der Hirnstimulation werden zusammen mit anderen noch zu entwickelnden Methoden wahrscheinlich weiterhin eine wichtige Rolle in Therapie und Forschung spielen.

Die Hirnstimulationsforschung steckt noch in den Kinderschuhen, aber wir werden wahrscheinlich noch viel mehr darüber hören, wie sie älteren Erwachsenen schon bald nutzen kann. Unter der Annahme, dass es seinem frühen Versprechen entspricht, scheinen die Zukunftsaussichten geradezu elektrisierend.