Studie: Betawellen sagen Alzheimer mehr als zwei Jahre vor der Diagnose voraus

MEG als frühes Signal für Alzheimer

Eine geringfügige Veränderung der Hirnwellenaktivität könnte einer neuen Studie zufolge bereits mehr als zwei Jahre vor der Diagnose auf eine Alzheimer-Krankheit hindeuten.

Das Signal könnte sich als sensibler Biomarker für einen kognitiven Abbau erweisen.

Mithilfe der nicht invasiven Bildgebung Magnetoenzephalografie (MEG) untersuchten Neurowissenschaftler der Brown-Universität in den USA, der Complutense-Universität Madrid und der Universität La Laguna die Hirnwellenaktivität im Ruhezustand von 85 Patienten mit diagnostizierter leichter kognitiver Beeinträchtigung.

Bei Teilnehmern, die später an Alzheimer erkrankten, stellte das Team deutliche Unterschiede in den Hirnwellenmustern fest. Im Vergleich zu Personen, bei denen sich innerhalb desselben Zeitraums keine Alzheimer-Krankheit entwickelte, erzeugte diese Gruppe Betawellen seltener, mit geringerer Stärke und kürzerer Dauer.

„Wir haben ein Muster in elektrischen Signalen der Hirnaktivität erkannt, das vorhersagt, bei welchen Patienten die Wahrscheinlichkeit am höchsten ist, innerhalb von zweieinhalb Jahren an der Krankheit zu erkranken“, sagt die Co-Hauptautorin und Neurowissenschaftlerin Stephanie Jones von Brown.

„Zum ersten Mal einen neuen frühen Marker für das Fortschreiten der Alzheimer-Krankheit im Gehirn nicht invasiv beobachten zu können, ist ein sehr spannender Schritt.“

Betawellen bei der Alzheimer-Krankheit

Die Muster stimmen mit einer entscheidenden Veränderung der Betawellenaktivität überein, die bei gesunden Menschen typischerweise etwa im Alter von 60 Jahren einsetzt. Ab diesem Zeitpunkt nehmen diese Aktivitätsschübe meist ab, bei Menschen mit Alzheimer schreitet dieser Rückgang jedoch gewöhnlich schneller voran.

Neuere MEG-Bildgebungsstudien haben winzige Veränderungen der Hirnwellen mit Lernen, Gedächtnis und exekutiven Funktionen in Verbindung gebracht. Das stützt den Einsatz der Methode „als Biomarker für kognitive Beeinträchtigungen“.

Entscheidend ist allerdings, wie die MEG-Messungen ausgewertet werden. Häufig werden sie als Durchschnittswerte analysiert, doch dabei können wichtige Details verloren gehen, argumentieren die Forscher hinter der neuen Studie. Stattdessen nutzten sie eine detailliertere Analysemethode.

Kürzere Betaaktivität und gehemmte Kontrolle

Bei den Personen, die später Alzheimer entwickelten, waren die Betawellen-Schübe letztlich kürzer. Einige Hinweise legen nahe, dass Betawellen-Schübe im gesamten Gehirn ein Kennzeichen inhibitorischer Kontrolle sind.

Die Forscher vermuten daher, dass die Fähigkeit, Betawellen-Schübe an die jeweilige kognitive Aufgabe anzupassen, für eine optimale Funktionsfähigkeit erforderlich ist.

Der bei den später an Alzheimer erkrankten Teilnehmern beobachtete kognitive Abbau „könnte direkt mit einem Mangel an inhibitorischer kognitiver Kontrolle zusammenhängen“, schreiben die Forscher.

Diese Vermutung passt zu einer führenden Hypothese, nach der die Alzheimer-Krankheit in ihren frühesten Stadien durch übererregbare Neuronen gekennzeichnet ist.

„Nachdem wir nun Merkmale von Betaereignissen aufgedeckt haben, die das Fortschreiten der Alzheimer-Krankheit vorhersagen, besteht unser nächster Schritt darin, die Entstehungsmechanismen mithilfe computergestützter neuronaler Modellierungswerkzeuge zu untersuchen“, sagt Jones.

„Wenn wir nachbilden können, was im Gehirn schiefläuft und dieses Signal erzeugt, können wir gemeinsam mit unseren Kooperationspartnern Therapien testen, die das Problem möglicherweise beheben können.“

Die Studie wurde in Imaging Neuroscience veröffentlicht.