Wissenschaftler haben ein Stirnband erfunden, von dem sie behaupten, dass es Anzeichen der Alzheimer-Krankheit erkennen kann, während der Träger schläft.
Das Gerät – auch „Fitbit für das Gehirn“ genannt – enthält winzige Sensoren, die Gehirnwellen überwachen.
Es ist so programmiert, dass es Veränderungen in dem Teil des Gehirns erkennt, der für die Gedächtnisreaktivierung verantwortlich ist, die durch verschiedene Proteine bestimmt wird.
Forscher ließen mehr als 200 Patienten in ihren 70ern über einen Zeitraum von zwei Jahren sechs Nächte in der Woche das Stirnband tragen. Dies war die erste Studie dieser Art, die zu kostengünstigen tragbaren EEG-Geräten führen könnte, die die Gehirngesundheit überwachen, präklinische AD erkennen und das Ansprechen auf die Behandlung verfolgen .
Das mit Elektroenzephalographie (EEG) ausgestattete Gerät überwacht Gehirnwellenmuster im Zusammenhang mit der Gedächtnisreaktivierung
Alzheimer ist eine fortschreitende, degenerative Erkrankung des Gehirns, bei der die Ansammlung abnormaler Proteine zum Absterben von Nervenzellen führt.
Dies stört die Sender, die Nachrichten übermitteln, und führt zu einer Schrumpfung des Gehirns.
Mehr als 5 Millionen Menschen leiden in den USA an dieser Krankheit, der landesweit sechsthäufigsten Todesursache.
Das Stirnband wurde von Wissenschaftlern des Anschutz Medical Campus der University of Colorado und der Washington University in St. Louis erfunden, die eine Methode zur Bewertung der Gehirnaktivität während des Schlafs entdeckten, die mit den Anfangsphasen der Alzheimer-Krankheit zusammenhängt und sich oft lange vor dem Auftreten von Demenzsymptomen manifestiert.
Brice McConnell von der University of Colorado School of Medicine und leitender Autor der Studie sagte: „Dieser digitale Biomarker ermöglicht im Wesentlichen die Verwendung jedes einfachen EEG-Kopfbandgeräts als Fitness-Tracker für die Gehirngesundheit.“
Die Forscher analysierten Daten von 205 alternden Erwachsenen und identifizierten messbare Probleme bei der Gedächtnisreaktivierung, die mit der Konzentration von Proteinen wie Amyloid und Tau verbunden sind, die sich bei der Alzheimer-Krankheit ansammeln. Im Bild ist der leitende Wissenschaftler Brice McConnell zu sehen
„Die Demonstration, wie wir mithilfe zugänglicher und skalierbarer Kopfbandgeräte in einer häuslichen Umgebung digitale Biomarker auf frühe Anzeichen einer Krankheit bewerten können, ist ein großer Fortschritt bei der Erkennung und Linderung der Alzheimer-Krankheit im Frühstadium.“
Alle Teilnehmer waren entweder kognitiv nicht beeinträchtigt oder sehr leicht kognitiv beeinträchtigt, mit Ausnahme eines Teilnehmers, der leicht kognitiv beeinträchtigt war.
Das Team stellte die Hypothese auf, dass das Stirnband potenzielle Biomarker-Eigenschaften finden könnte, die mit der Reaktivierung des Gedächtnisses während des Schlafs zusammenhängen.
Zu diesen Biomarkern gehören Theta-Bursts (TB), die Depressionen verbessern, Schlafspindeln (SP), die mit nicht schnellen Augenbewegungen verbunden sind, und langsame Wellen (SW), wobei die tiefste Schlafstufe in jedem Zeitraum bis zu 40 Minuten anhält.
Forscher glauben an Veränderungen Die „Kopplung“ dieser Ereignisse kann auf eine frühe Pathogenese der Alzheimer-Krankheit (AD) hinweisen.“
Das Team verwendete das Stirnband, um die Präzision der SW-TB- und SW-SP-Kopplung neuronaler Schaltkreise auf Amyloid-Positivität, kognitive Beeinträchtigung und Cerebrospinalflüssigkeit (Stoßdämpfer für das Gehirn) als Alzheimer-Biomarker abzubilden.
Das Stirnband sitzt bequem am Kopf und ermöglicht so ein bequemes Schlafen
Frühere Untersuchungen haben gezeigt, dass die Alzheimer-Krankheit durch die Ansammlung von Amyloid-Beta-Protein im Gehirn verursacht wird, was zu neuronaler Toxizität im Zentralnervensystem führt.
Nach der Datenerfassung stellten die Forscher fest, dass eine kognitive Beeinträchtigung mit einer geringeren TB-Konzentration bei der SW-TB-Kopplung korrelierte.
Und diejenigen, die kognitiv nicht beeinträchtigt waren, zeigten eine geringere Präzision bei der SW-TB- und SW-SP-Kopplung.
„Wir fanden heraus, dass diese abnormalen Proteinwerte mit der Reaktivierung des Schlafgedächtnisses zusammenhängen, die wir in den Gehirnwellenmustern der Menschen identifizieren konnten, bevor bei ihnen Symptome auftraten“, sagte McConnell.
„Die Identifizierung dieser frühen Biomarker für die Alzheimer-Krankheit bei asymptomatischen Erwachsenen kann Patienten dabei helfen, Präventions- oder Linderungsstrategien zu entwickeln, bevor die Krankheit fortschreitet.“
Forscher glauben auch, dass dies ein spannender Schritt hin zur Nutzung von Wearables als digitale Biomarker zur Krankheitserkennung ist.
„Mit dieser Arbeit kratzen wir nur an der Oberfläche und ebnen den Weg für erschwingliche und benutzerfreundliche Geräte zur Überwachung der Gehirngesundheit“, sagt McConnell.
„Dies ist ein Beweis dafür, dass Gehirnwellen während des Schlafs in einen digitalen Biomarker umgewandelt werden können, und unsere nächsten Schritte bestehen darin, den Prozess zu perfektionieren.“