Vagusnerv-Stimulation: Potenzial für neurologische Therapien

MÜNCHEN (IT BOLTWISE) – Die Stimulation des Vagusnervs über das Ohr könnte neue therapeutische Möglichkeiten für neurologische und psychiatrische Erkrankungen eröffnen. Eine aktuelle Studie zeigt, dass eine 30-minütige Sitzung der transkutanen aurikulären Vagusnerv-Stimulation (taVNS) signifikante Veränderungen in der Gehirnchemie von Ratten bewirkt.

Die Vagusnerv-Stimulation, insbesondere die transkutane aurikuläre Vagusnerv-Stimulation (taVNS), hat in der jüngsten Forschung großes Interesse geweckt. Diese Methode, die Elektroden am Ohr verwendet, um den Vagusnerv zu stimulieren, könnte eine nicht-invasive Alternative zu herkömmlichen Verfahren darstellen, die eine chirurgische Implantation erfordern. Die aktuelle Studie, die in einer renommierten Fachzeitschrift veröffentlicht wurde, untersucht die Auswirkungen dieser Stimulation auf die Gehirnchemie von Ratten.

Die Forscher fanden heraus, dass eine einzige 30-minütige Sitzung der taVNS zu einer signifikanten Reduktion eines Proteins führte, das mit der synaptischen Aktivität in Verbindung steht. Diese Veränderung wurde in wichtigen Gehirnregionen beobachtet, die mit Kognition, motorischer Kontrolle und Stimmungsregulation assoziiert sind. Interessanterweise wurden keine Veränderungen im Glukosestoffwechsel festgestellt, was darauf hindeutet, dass die Stimulation spezifisch die synaptische Aktivität beeinflusst, ohne den gesamten Energieverbrauch des Gehirns zu verändern.

Der Vagusnerv spielt eine entscheidende Rolle im Nervensystem, indem er das Gehirn mit verschiedenen Organen verbindet und Funktionen wie Herzfrequenz, Verdauung und Entzündungsreaktionen reguliert. Aufgrund seiner weitreichenden Einflüsse wird untersucht, wie elektrische Stimulationen dieses Nervs bei der Behandlung von Erkrankungen wie Epilepsie, Depressionen und chronischen Schmerzen helfen könnten. Die traditionelle Vagusnerv-Stimulation erfordert jedoch eine Operation, was Risiken birgt.

Die taVNS hingegen bietet eine weniger invasive Alternative, da sie über Elektroden am Ohr durchgeführt wird, einem Bereich, der mit einem Ast des Vagusnervs verbunden ist. Erste Studien deuten darauf hin, dass taVNS ähnliche Vorteile wie die implantierte VNS bieten könnte, jedoch ohne die Notwendigkeit eines chirurgischen Eingriffs. Die Mechanismen hinter taVNS sind jedoch noch nicht vollständig verstanden, weshalb die Forscher in dieser Studie fortschrittliche Bildgebungstechniken und Tiermodelle verwendeten, um die Auswirkungen auf das Gehirn besser zu verstehen.

Die Studie wurde an 24 weiblichen Sprague-Dawley-Ratten durchgeführt, die in zwei Gruppen aufgeteilt wurden: Eine Gruppe erhielt echte taVNS, während die andere eine Scheinbehandlung erhielt, bei der die elektrische Stimulation an einem anderen Körperteil (dem Fuß) als Kontrollmaßnahme angewendet wurde. Die Stimulation dauerte 30 Minuten und zielte auf das linke Ohr der taVNS-Gruppe ab.

Um Veränderungen in der Gehirnaktivität zu messen, verwendeten die Forscher zwei Arten von Positronen-Emissions-Tomographie (PET)-Bildgebung. Eine Technik nutzte einen Tracer namens [11C]UCB-J, um die Spiegel des synaptischen Vesikel-Glykoproteins 2A (SV2A) zu bewerten, ein Protein, das in präsynaptischen Nerventerminals vorkommt und eine Rolle bei der Neurotransmitterfreisetzung spielt. Höhere SV2A-Spiegel deuten typischerweise auf aktivere synaptische Verbindungen hin. Die andere Technik verwendete [18F]Fluorodeoxyglucose ([18F]FDG), um den Glukosestoffwechsel zu messen, ein Standardmarker für die gesamte Gehirnaktivität.

Die Hauptentdeckung war, dass taVNS zu signifikanten Reduktionen der SV2A-Spiegel in mehreren Gehirnregionen führte, darunter der Frontalkortex, das Striatum und das Mittelhirn. Diese Reduktionen reichten von 36% bis 59%, was darauf hindeutet, dass taVNS die synaptische Funktion in mehreren Bereichen des Gehirns beeinflusst. Bemerkenswert ist, dass der Rückgang von SV2A auf beiden Seiten des Gehirns beobachtet wurde, obwohl die Stimulation nur am linken Ohr angewendet wurde. Dies deutet darauf hin, dass taVNS weitreichende Auswirkungen auf die neuronale Aktivität hat, anstatt auf den direkt stimulierten Bereich beschränkt zu sein.

Die Forscher betonten, dass die Ergebnisse dieser Studie als Ausgangspunkt für zukünftige Untersuchungen dienen sollten, um die Mechanismen von taVNS im lebenden Gehirn weiter zu erforschen. Eine wichtige Einschränkung der Studie ist die kleine Stichprobengröße, was bedeutet, dass die Ergebnisse in größeren Studien bestätigt werden müssen. Darüber hinaus wurden nur weibliche Ratten in die Studie einbezogen, sodass unklar ist, ob die Ergebnisse bei männlichen Ratten gleich wären. Zukünftige Forschungen sollten untersuchen, ob Geschlechtsunterschiede die Auswirkungen von taVNS beeinflussen.

Ein weiteres Limit der Studie ist, dass nur die unmittelbaren Effekte einer einzigen taVNS-Sitzung betrachtet wurden. Es ist möglich, dass wiederholte oder langfristige Stimulation zu anderen oder ausgeprägteren Effekten auf die Gehirnfunktion führen könnte. Zukünftige Studien könnten untersuchen, ob chronische taVNS dauerhafte Veränderungen in der synaptischen Aktivität hervorruft und ob diese Veränderungen zu Verhaltens- oder kognitiven Verbesserungen führen.

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