Forscher finden Punkt, wo das Gehirn den Zeit und Ort von Erinnerungen speichert

Ein Forscherteam der Ohio State University entdeckte erstmals den Punkt im Gehirn, wo der Ort und die Zeit einer Erinnerung gespeichert werden. Die Ergebnisse wurden in den Proceedings der Nationalen Akademie der Wissenschaften veröffentlicht. Wie Senior-Autor Per Sederberg, Assistant Professor für Psychologie an der Ohio State und Kollegen feststellten, zeichnet sich ein Teil des Hippocampus zum Halten von Informationen bezüglich »wann und wo« der Erinnerungen verantwortlich

Die Studie befasste sich damit wie Erinnerungen gespeichert werden über einen längeren Zeitraum. Um ihre Ergebnisse zu erreichen wurden neun Frauen im Alter von 19 bis 26 Jahren mit einem Smartphone, welches sie für einen Monat mit einem Band um den Hals trugen. Jedes Smartphone verfügte über eine benutzerdefiniert Lifeblogging-App, die Bilder nach dem Zufallsprinzip aufnahm. Die App erfasste eine Reihe von Informationen inklusive dem Datum zu jedem Bild, Ort und ob der Träger sich zum Zeitpunkt der Aufnahme bewegte

Am Ende der einmonatigen Phase der Studie wurde das Gehirn der Teilnehmerinnen per funktioneller Magnetresonanztomographie gescannt. Beim Scan wurden ihnen 120 Bilder ihrer Aufnahmen für jeweils 8 Sekunden gezeigt. Sie wurden während dieser Zeit gebeten sich an das Ereignis zu erinnern und dazu aufgefordert die Erfahrung zu erleben.

In einem nächsten Schritt wurden die Fotos von jedem Teilnehmer in Paare gruppiert, indem die Bilder in jedem Paar für mindestens 16 Stunden und 100 Meter auseinandergenommen und mit den Gehirnscan-Daten verglichen. Laut Sederberg führen verschiedene Speicher zu unterschiedlichen Mustern der Gehirnaktivität. Je größer die Differenz zwischen zwei Speichern sei, desto größer würde der Unterschied in der Hirnaktivität ausfallen. Nach Angaben von Sederberg sind der Raum und die Zeit sehr stark in den Vorstellungen der Erinnerungen verwoben

Der linke vordere Hippocampus gibt ein umfassendes Bild wo und wann Erinnerungen auftreten. Frühere Studien zufolge verweisen auf den hinteren Bereich des Hippocampus, der für eine Feinabstimmung der Erinnerung bezogen auf Ort und Zeit verantwortlich ist. Der Hippocampus würde Sederberg nach die Zeit und Platz für mindestens einen Monat der Erinnerungen repräsentieren. Die Erinnerungen würden im Raum eine Distanz von bis zu 30 Kilometern überspannen. Es sei ein Zielmechanismus gefunden worden, der das allgemeine Wesen der Erinnerung darstellt

Die Ergebnisse könnten den Forschern zufolge dabei helfen die Mechanismen besser zu verstehen, die hinter dem Gedächtnisverlust bei Menschen stehen die an der Alzheimer-Krankheit leiden. Der Hippocampus sei einer der ersten Bereiche der dabei beschädigt würde. Personen mit Alzheimer vergessen Erfahrungen und Menschen, weil sie nicht dazu in der Lage sind ihre alten Erinnerungen abzurufen

Das Team hofft die Theorie durch Wiederholung ihrer Studie in allen Altersgruppen sowie Einzelpersonen mit dem frühen Stadium einer Demenz zu testen. Sie planen dafür Studien mit einer Dauer von bis zu einem Jahr, um ein besseres Verständnis darüber zu gewinnen wie Erinnerungen vom Gehirn gespeichert werden. Die Forschungen würden Sederberg zufolge ein Jahrzehnt oder länger dauern und sei nur der erste Schritt.

Demenz und vollwertige Ernährung in Pflegeinstitutionen

Auf der internationalen jährlichen Konferenz der Amerikanischen Alzheimer-Gesellschaft präsentierte ein Team der Bournemouth Universität aufschlussreiche Ergebnisse.

Ein typisches Symptom für Demenz-Patienten ist oft ein unerklärlicher Gewichtsverlust – weitere Komplikationen folgen dann meist, inklusive einer Verschlechterung des mentalen wie des physischen Gesamtzustandes. An der Bournemouth Universität weisen aktuelle Studienergebnisse auf den akuten Zusammenhang zwischen guter Ernährung und Flüssigkeitsversorgung besonders in Pflegeheimen hin.

Die Untersuchung wurde in Großbritannien in der Grafschaft Dorset durchgeführt: In den örtlichen Pflegeheimen waren signifikante Unterschiede zwischen Kalorien- und Flüssigkeitsaufnahme im Tagesverlauf festzustellen. Die Heiminsassen erhielten zwischen 700 und 3000 kcal pro Tag – einige blieben dabei unterhalb des lebensnotwendigen Minimums.

Auch der Body Mass Index der Studienteilnehmer variierte stark. 40% der Patienten waren definitive untergewichtig. Die Flüssigkeitsaufnahme schwankte zwischen 372 Millilitern und 2,025 Millilitern pro Tag – die tägliche Mindestmenge liegt bei etwa 1500 Millilitern.

Die tägliche körperliche Aktivität und das Schlafverhalten wiesen große Unterschiede auf, die Ruhephasen erstreckten sich zwischen 6 und 23,7 Stunden: Wer unregelmäßig oder zu lange schläft, und sich kaum bewegt, hat selbstverständlich ein ganz anderes Eßverhalten als ein körperlich aktiver Mensch.

Für die Untersuchung erhielten alle Heiminsassen einen Aktivitäts-Monitor, der als Armband zu tragen und der in der Lage ist, den Energieverbrauch, die Schlafdauer und die physischen Aktivitäten objektiv aufzuzeichnen.

Die Studienleiterin, Dr. Jane Murphy, betonte, dass es zu den größten Herausforderungen des Heimpersonals gehört, Insassen mit Demenz zu regelmäßigem ausreichendem Essen anzuhalten. Diese Personen essen sehr viel langsamer als andere und ermüden dabei obendrein – andere verlieren ihren Appetit während der Mahlzeit und schwerere Fälle haben Probleme beim Kauen und Schlucken. Mit dem Fortschreiten der Demenz schwindet auch das gesunde Durst-Empfinden – bis zu einem Punkt, an dem die Betroffenen dehydrieren, ohne es wahrzunehmen.

Nicht nur die Qualität der Ernährung spielt eine wichtige Rolle bei der Versorgung von Demenzkranken. Auch ein geregelter Tagesablauf mit angemessenem Beschäftigungsprogramm und ausreichender körperlicher Aktivität – je nach den Fähigkeiten der Patienten ist wichtig. Dazu müssen Nahrungs- und Flüssigkeitsaufnahme überwacht und die Betroffenen müssen gegebenenfalls dabei ermuntert oder unterstützt werden, um keine Verschlechterung ihres Gesamtzustandes zu erleiden.

Auf all diese Umstände muss das Pflegepersonal bereits in der Ausbildung vorbereitet werden und lernen, damit umzugehen. Demenz-Erkrankungen nehmen weltweit rapide zu, im gleichen Maße, wie auch in den Industrieländern die Lebenserwartung insgesamt ansteigt.

Die Studie zeigt, dass ein erhöhter Bedarf an Unterstützung besteht: Mehr und besser ausgebildetes Pflegepersonal wird dringend benötigt.

Vorbeugung vor Alzheimer und Demenz durch Sport möglich

Eine Untersuchung der medizinischen Fakultät der University of Kansas lässt den Schluss zu, dass Senioren durchaus aktiv gegen Alzheimer oder Demenz vorbeugen können. Im Alzheimer-Zentrum der Universität führte man dazu eine sechs Monate dauernde Studie mit einer repräsentativen Anzahl an gesunden Probanden ab 65 durch.

Dabei wollte man feststellen, welche Auswirkung regelmäßiges Fitness-Training auf die kognitiven Fähigkeit und deren Erhaltung hätten – und wieviel davon insgesamt nötig wäre, um Verbesserungen nachweisen zu können. Ein Teil der Probanden stellte die Kontrollgruppe, in der keinerlei kontrolliertes Aerobic-Training stattfand. Eine Gruppe führte etwa 150 Minuten pro Woche ein Übungsprogramm durch, eine zweite Gruppe trainierte 75 Minuten pro Woche, eine dritte je 225 Minuten.

Gesunder Geist im fitten Körper

Alle aktiven Gruppen profitierten, insbesondere bei improvisierten Aufgaben, die das visuelle und räumliche Vorstellungsvermögen forderten: Dabei mussten etwa die Anzahl und Entfernung verschiedener Objekte voneinander angegeben werden. Weitere Veränderungen zeigten sich auch bei der allgemeinen Aufmerksamkeit und der Fähigkeit, sich zu konzentrieren und auf Themen oder Aufgaben zu fokussieren.

Ganz offensichtlich waren die Erfolge umso größer, je mehr die Probanden trainierten. Die Unterschiede ließen sich jedoch mehr an der Trainingsintensität als an der jeweils investierten Zeit festmachen. Dabei greifen die üblichen Bedingungen, mit denen die Fitness normalerweise angehoben wird: Puls- und Atemwerte müssen mehrmals in einen höheren Bereich katapultiert werden – moderate Anstrengung ist dafür notwendig und nützlich.

Insgesamt wurden 16 unterschiedliche Tests der kognitiven Leistungen durchgeführt, wie etwa der Fähigkeit, sich eine Liste von Begriffen zu merken, oder logisch zu argumentieren. Gemessen wurden auch die Fitness des Herz- und Atmungssystems, vor allem die durch das Training anwachsende maximale Sauerstoffaufnahme, und weitere körperliche Gesundheitsparameter.

Eine Verbesserung von Herz- und Lungenfunktion erwies sich dabei als besonders guter Indikator für kognitive Verbesserungen.

Einige teils über 80jährige Studienteilnehmer gaben an, mitzumachen, weil sie sich davon mehr Motivation erhofften. Denn häufig sind Senioren geistig noch sehr rege, scheuen aber körperliche Anstrengung. Der Zusammenhang zwischen guter körperlicher Verfassung und einen leistungsfähigen, regen Gehirn war vielen bis zum Zeitpunkt der Studie nicht klar.
Doch die Angst vor Alzheimer oder Demenz sitzt vielen im Nacken: Häufig litten oder leiden nahe Verwandte und Freunde an Gedächtnisschwund. Die Chance, selbst zu erkranken, ist naturgemäß hoch, wenn das Leiden bereits in der Familie vorkam.

Die Forscher am KU Alzheimer’s Disease Center beschäftigen sich bereits seit vielen Jahren mit einem möglichen Zusammenhang zwischen körperlicher Fitness und Aktivität und dem Gehirnstoffwechsel. Eine ganze Anzahl weiterer Studien sollen folgen, um herauszufinden, wie sich Alzheimer verhindern oder zumindest verlangsamen lässt.

In der Rückenmarksflüssigkeit befindet sich die Information zu Alzheimer

Veränderungen in der Rückenmarkflüssigkeit, in den mittleren Lebensjahren, kann voraussagen, ob der Mensch ein Risiko zur Entwicklung Alzheimer in sich trägt. So könnten diese Personen bereits nach der Erkennung behandelt werden.

Zu diesem Ergebnis kommt eine neue Studie der Washington University in St. Louis. Senior-Autor Anne Fagan, Professor für Neurologie sagt hierzu:

„Es ist zu früh, um diese Biomarker zu verwenden, denn wir können noch nicht definitiv sagen, ob einzelne Personen an Alzheimer erkranken werden. Aber wir arbeiten darauf hin!„

Alzheimer ist die häufigste Form der Demenz. Dabei wird nach und nach ein Teil des Gehirns zerstört, sodass ein Gedächtnisverlust sich nach und nach aufbaut. Schließlich ist es irgendwann nicht einmal mehr möglich ein Gespräch zu führen oder unabhängig zu leben.

Auch jüngere Menschen können diese Krankheitsform bereits entwickeln, doch in der Regel treten die ersten Symptome ab dem 60. Lebensjahr auf. Das Risiko an der Krankheit zu leiden steigt mit dem Alter an.

Wissenschaftler können nicht genau definieren, wie es zu Alzheimer kommt, aber es wird vermutet, dass es mit einem Prozess der Proteine im Gehirn zusammenhängt, bei denen Ablagerungen und Verklumpungen auftreten.

Laut des Centers for Disease Control and Prevention leiden rund 5 Millionen Amerikaner an Alzheimer.

Für die Studie wurden über 10 Jahre Daten von 169 Menschen gesammelt. Diese lagen im Altersbereich zwischen 45 und 75 und waren kognitiv gesund. Die Probanden wurden in drei Altersgruppen eingeteilt: Alter von 45 – 54 Jahre, 55 – 64 Jahre und 65 – 74 Jahre.

Biomarker Auswertung

Jeder Teilnehmer unterzog sich mindestens zwei klinischen Untersuchungen während der Studiendauer. Dazu gehörten auch Gehirn-Scans und Analyse von Biomarkern sowie die Einschätzung der kognitiven Funktionen. Frühere Studien verbanden mit Alzheimer bereits die Daten der Biomarker. Bei Menschen im mittleren Alter können diese aufschlussreiche Informationen über ein potentielles Alzheimerrisiko geben. Durch die Biomarkeranalyse wurde festgestellt, dass im Rückenmark wichtige Informationen hierzu zu finden sind. Das Sinken des Beta-Amyloid-42 sintk ab dem 45. Lebensjahr. Dieser Prozess dauert bis ca. zum 54 Lebensjahr an und bietet Aufschluss darüber, ob später Alzheimer entstehen kann. Daher schließen die Forscher daraus, dass eine Erkennung des Alzheimerpotentials ab der mittleren Lebensphase möglich ist.

„Alzheimer ist ein langer Prozess, und das heißt, wir müssen die Menschen eine lange Zeit beobachten, um Einblick in diesen Prozess zu erhalten.“

Mittlerweile wurde festgestellt, dass es eine Möglichkeit gibt, durch die „Reparatur“ der DNA, Alzheimer zu behandeln oder zu verhindern. Konkrete Behandlungsmethoden dieser Variante stehen jedoch noch nicht zur Verfügung.