Transkraniell-fokussierter Ultraschall auf den posterioren cingulären Cortex moduliert das Default Mode Network und das subjektive Erleben
12.07.2024 In einer in der Zeitschrift Frontiers in Human Neuroscience veröffentlichten Studie nutzten Forscher der Universität von Arizona Ultraschalltechnologie mit geringer Intensität, um nicht-invasiv eine Gehirnregion zu verändern, die mit Aktivitäten wie Tagträumen, dem Abrufen von Erinnerungen und dem Ausmalen der Zukunft verbunden ist. Sie fanden heraus, dass diese Technik letztlich die Achtsamkeit verbessern kann, was einen wichtigen Fortschritt auf dem Gebiet der Neurowissenschaften darstellt.
Die Forscher verwendeten eine Ultraschalltechnologie mit geringer Intensität, den sogenannten transkraniell-fokussierten Ultraschall (TFUS), um das Standardmodus-Netzwerk des Gehirns zu verändern, ein System miteinander verbundener Gehirnbereiche, die bei Aktivitäten wie Tagträumen besonders aktiv sind.
Ein Bereich des Standardmodus-Netzwerks, der posteriore cinguläre Cortex, hat sich als wichtiger Akteur bei der Erfassung von Erfahrungen erwiesen, sagte Brian Lord von der University of Arizona, der zum Science Enhanced Mindfulness (SEMA) Labor am Zentrum für Bewusstseinsstudien der Universität gehört. Das Standardmodus-Netzwerk ist aktiv, wenn Menschen sich mit sich selbst beschäftigen oder ihre Gedanken schweifen lassen, indem sie sich vielleicht in eine Geschichte vertiefen, sich an die Vergangenheit erinnern oder zukünftige Szenarien planen. „Auf diese Weise bilden wir Narrative über uns selbst“, so Lord.
Diese Art der Narrativbildung ist zwar natürlich und wichtig, um ein kohärentes Bild von sich selbst zu bekommen, kann aber auch verhindern, dass man im Moment präsent ist, so Lord. Wenn jemand zum Beispiel versucht zu meditieren, kann dies zu Grübeleien und negativem Denken führen.
Transkraniell-fokussierter Ultraschall
Um die Achtsamkeit zu verbessern und den Menschen zu helfen, sich mehr auf den gegenwärtigen Moment einzulassen, setzte Lords Team TFUS ein, ein Instrument, das bestimmte Bereiche des Gehirns nicht-invasiv und millimetergenau stimulieren kann.
Im Gegensatz zu anderen nicht-invasiven Hirnstimulationsmethoden wie der transkraniellen Elektrostimulation und der transkraniellen Magnetstimulation kann die TFUS bis unter die Hirnrinde, die äußerste Schicht des Gehirns, vordringen. Bereits eine fünfminütige Stimulation kann zu bedeutenden Effekten führen. An dem Experiment nahmen 30 Teilnehmer teil, denen TFUS in den posterioren cingulären Cortex des Standardmodus-Netzwerks des Gehirns verabreicht wurde. Die Forscher nutzten die funktionelle Magnetresonanztomographie (fMRI), um die Veränderungen der Gehirnaktivität zu beobachten. Die Teilnehmer sollten über ihre Gefühle und Erfahrungen vor und nach der TFUS-Behandlung berichten.
Erhöhte Achtsamkeit
Die Studie ergab, dass die TFUS-Behandlung die Konnektivität des Gehirns im Standardmodus-Netzwerk reduzierte und sich auf die Achtsamkeit und das subjektive Erleben der Teilnehmer auswirkte, z. B. auf ihr Selbstgefühl und ihre Zeitwahrnehmung.
„Das Beste daran ist, dass man nur eine minimale Menge an Energie aufwendet, um die Gehirnaktivität zu verändern. Man gibt dem Gehirn nur einen sanften Stoß mit Ultraschall niedriger Intensität“, so Lord.
Die Fähigkeit zur gezielten Veränderung von Hirnnetzwerken eröffnet die Möglichkeit, TFUS für Präzisionstherapien zu nutzen, d. h. für medizinische Behandlungen, die speziell auf die einzigartigen Merkmale einer Person zugeschnitten sind, z. B. ihre genetische Anlage, ihren Lebensstil und ihr Umfeld. TFUS könnte auch zur Behandlung von Gemütskrankheiten wie Depressionen und Angstzuständen eingesetzt werden, eine Möglichkeit, die andere Forschungsgruppen derzeit erforschen, so Lord.
© Psylex.de – Quellenangabe: Frontiers in Human Neuroscience (2024). DOI: 10.3389/fnhum.2024.1392199