Im Labor von Thilo Womelsdorf eine Vanderbilt University Es geschieht etwas wirklich Ungewöhnliches. Forscher haben gerade entdeckt, dass das Gehirn durch gezielte elektrische Impulse „repariert“ werden kann, ähnlich wie ein Mechaniker einen Motor repariert. Sogenannte „Elektrozeutika“ ersetzen herkömmliche Medikamente bei der Behandlung von kognitiven Störungen, Gedächtnisstörungen und Lernschwierigkeiten.
die Studie veröffentlicht Neuron zeigt, dass präzise elektrische Stimulation die Wahrnehmung verbessern und verlorene Funktionen wiederherstellen kann. Diese Entdeckung könnte die Behandlung von Alzheimer, Zwangsstörungen und Hirnverletzungen für immer verändern.
Wie Elektrozeutika im Gehirn wirken
Der Begriff Elektrozeutika wurde 2013 in der Natur geboren um eine völlig neue Medizin zu beschreiben: Statt chemischer Moleküle werden elektrische Impulse für modulieren die Funktionen des menschlichen KörpersWomelsdorf und sein Team haben zwei entscheidende Gehirnstrukturen identifiziert, bei denen elektrische Impulse direkt mit dem flexiblen Lernen visueller Objekte verbunden sind.
La vorderer cingulärer Kortex und gestreift Sie stellen die „Schalttafeln“ der Kognition dar. Wenn diese Schaltkreise über Gehirn-Computer-Schnittstellen gezielte elektrische Stimulation erhalten, beschleunigt sich das Lernen und die Aufmerksamkeit verbessert sich dramatisch. Das Geheimnis liegt in der Verstärkung der intrinsischen elektrischen Impulse des Gehirns., die natürlicherweise Phasen intensiven Lernens vorausgehen.
„Die Prämisse dieser Studie basierte auf der Intuition, dass kurze elektrische Impulse in diesem Gehirnnetzwerk Phasen verbesserten Lernens vorausgehen“, erklärt Womelsdorf.
„Indem wir diese intrinsischen Lernantriebe im Gehirn verstärkten, konnten wir den Lernprozess beschleunigen und die kognitive Flexibilität effektiv verbessern.“
Electroceuticals vs. herkömmliche Medikamente
Der Unterschied zwischen Elektrozeutika und traditioneller Medizin ist tiefgreifend. Chemische Medikamente gelangen über das Blut in den Körper und wirken sich dort oft mit schweren Nebenwirkungen aus. Elektrozeutika hingegen wirken direkt auf gestörte elektrische Signale. Ersetzen von Arzneimitteln durch direkte Modulation beschädigter Gehirnsignale.
Neurologen nutzen bereits elektrische Gehirn-Computer-Schnittstellen, um Patienten mit Parkinson und Rückenmarksverletzungen, wenn Medikamente und andere Rehabilitationstherapien wirkungslos sind. Bei diesen Erkrankungen sind Gehirn-Computer-Schnittstellen zu Elektrozeutika geworden, die herkömmliche Medikamente ersetzen.
Es gibt schwere Erkrankungen, bei denen die kognitiven Fähigkeiten blockiert sind, wie etwa bei Patienten mit Zwangsstörungen, oder bei denen die kognitiven Fähigkeiten nicht mehr auf Erinnerungen zugreifen können, wie etwa bei der Alzheimer-Demenz. Für diese kognitiven Einschränkungen versprechen Gehirn-Computer-Schnittstellen eine elektrozeutische Behandlungsoption der nächsten Generation zu werden.
Vom Labor in die klinische Praxis
Womelsdorfs Forschung, gefördert durch die National Institute of Mental Health USA, könnte den Weg für schnellere Fortschritte bei der Entwicklung von Gehirn-Computer-Schnittstellen in der Lage, kognitive Funktionen bei Patienten mit kognitiven Behinderungen wiederherzustellen oder zu unterstützen.
An der Studie waren Bioingenieurstudenten und Forscher beteiligt, darunter Louis Treuting, Charles Gerrity, Adam Neumann e Kianoush Banaie Boroujeni des Princeton UniversityDas Team verwendete Algorithmen der künstlichen Intelligenz, um Gehirnsignale zu dekodieren und sie in präzise elektrische Stimulation umzusetzen.
Elektrozeutika sind nicht auf das Gehirn beschränkt. Italienische Studien experimentieren statische Magnetstimulation, um das Fortschreiten der ALS zu verlangsamen, während andere Forschungsarbeiten darauf abzielen, Rückenmarksverletzungen mit Minielektroden zu reparieren.
Die Zukunft der Elektrozeutika
Der Weg zur Massenproduktion kognitiver Elektrozeutika ist noch lang, aber die Ergebnisse sind vielversprechend. Unternehmen wie GlaxoSmithKline e Wahrlich (Google-Spin-off) haben Galvani Bioelektronik, ein 700 Millionen Dollar schweres Joint Venture zur Entwicklung dieser Technologie.
Diese elektrische Medizin eröffnet ungeahnte Möglichkeiten: Gelähmte Patienten können Roboterprothesen mit ihren Gedanken steuern, Aphasiepatienten können wieder kommunizieren, Alzheimerpatienten gewinnen ihr Gedächtnis zurück. Werden elektrische Impulse wirklich Tabletten ersetzen, eine Elektrode nach der anderen?
Das menschliche Gehirn wird nach Jahrhunderten chemischer Behandlungen als das behandelt, was es letztendlich ist: eine elektrische Maschine, die mit derselben Energie repariert werden kann, die sie antreibt.
