Eine Hirnprothese dürfte schwer werden, an einer Gedächtnisprothese wird gearbeitet. (Bild: Shutterstock/ Orla)
Es klingt wie aus dem Plot des Films „Der Sechs-Millionen-Dollar-Mann“. Forschende an der University of Southern California in Los Angeles im US-Bundesstaat Kalifornien haben eine Form der Hirnstimulation entwickelt, die das Gedächtnis unterstützen kann.
In einer im Juli in der Fachzeitschrift Frontiers in Human Neuroscience veröffentlichten Studie stellen Theodore Berger, Dong Song und ihr Team den jüngsten Zwischenstand zu ihrer „Gedächtnisprothese“ vor, an der sie seit mehr als zehn Jahren forschen.
Prothese soll Hippocampus kopieren
Das Ziel der Prothetik für die menschliche Erinnerungsfähigkeit besteht darin, Menschen mit Gedächtnisverlust aufgrund von Hirnverletzungen, Alterung oder degenerativen Krankheiten wie Alzheimer zu helfen, so die Forschenden. Dazu versuchen sie die Art und Weise nachzuahmen, wie unser Gehirn Erinnerungen erzeugt.
Ihr Ansatz besteht darin, die Vorgänge im Hippocampus zu kopieren. Dabei handelt es sich um eine seepferdchenförmige Region tief im Gehirn, der eine entscheidende Rolle beim Gedächtnis zufällt.
Der Hippocampus unterstützt nicht nur unser Kurzzeitgedächtnis, sondern scheint auch Erinnerungen zur Langzeitspeicherung in andere Hirnregionen zu leiten. Die Forschenden wollen mit Hilfe von Gehirnelektroden die elektrischen Aktivitätsmuster verstehen, die bei der Kodierung von Erinnerungen auftreten. Dann wollen sie über dieselben Elektroden ähnliche Aktivitätsmuster abfeuern.
Tests an Menschen erfolgreich
Dass das Prinzip funktioniert, konnten sie bereits nachweisen. Bei Tests an zwei Dutzend menschlichen Freiwilligen mit Epilepsie, denen bereits Elektroden ins Gehirn implantiert worden waren, um ihre Krankheit besser zu verstehen und zu behandeln, konnten sie deutliche Verbesserungen der Erinnerungsfähigkeit erzielen.
Dabei war die Verbesserung umso deutlicher, je schlechter das jeweilige Gedächtnis im Ausgangszustand gewesen war. Bei allen Probanden wurden die Elektroden nach einigen Wochen wieder entfernt. Es besteht aber die Chance, dass die erzielte Verbesserung des Gedächtnisses von Dauer sein wird.
Theoretisch könnte die Stimulation, die jede Person erhielt, die Verdrahtung der Neuronen im Hippocampus gestärkt haben, sagt Professor Song und ergänzt: „Patienten mit Hirnverletzungen wären die ersten Kandidaten.“
Viel Verbesserungspotenzial und offene Fragen
Denn Verletzungen des Hippocampus wären leichter zu behandeln als degenerative Krankheiten wie Alzheimer, bei denen in der Regel viele Hirnregionen geschädigt sind. Dazu müssen allerdings die Elektroden noch deutlich besser werden.
Die in der Studie verwendeten Elektroden seien nach modernen Forschungsstandards ziemlich grob und könnten nur etwa 40 bis 100 Neuronen aufzeichnen, so Song. Für ein effektives Wirken würden aber Gehirnelektroden mit Hunderten von Kontaktpunkten benötigt, die ihrerseits Hunderte oder Tausende von Neuronen aufzeichnen und stimulieren können, sagt er.
Ist das alles gemeistert, bleiben weitere Fragen zu klären. Wann, wie lange und unter welchen Umständen sollte die Gedächtnisprothese laufen? Ist es sinnvoll, sie im Schlaf aktiviert zu lassen? Müsste nicht eine Vorinstanz, eine Art Steuerung her, die entscheidet, was überhaupt erinnerungswürdig ist? Jedenfalls dürfte es sich lohnen, wenn wir uns in einigen Jahren einmal daran erinnern, nachzufragen, wie es um die Gedächtnisprothese dann steht.
