- Eine teilweise vom NIH unterstützte Studie hat anhand von 5 Freiwilligen, die sich einer Operation zur Entfernung eines Hirntumors unterzogen, erstmals bestätigt, dass das glymphatische System auch im Gehirn lebender Menschen funktioniert
- Die Forschenden injizierten Gadolinium-Farbstoff in die Gehirn-Rückenmarks-Flüssigkeit und verfolgten dessen Weg per MRT. Dabei beobachteten sie, dass die Flüssigkeit nicht zufällig diffundiert, sondern über bestimmte Bahnen ins Gehirn gelangt
- Die MRT-Aufnahmen zeigen, dass die Gehirn-Rückenmarks-Flüssigkeit entlang der perivaskulären Räume (perivascular spaces) fließt, also flüssigkeitsgefüllter Räume neben den Blutgefäßen im Gehirn, und dass der Farbstoff von dort in das funktionelle Gehirngewebe übertritt
- Die Ergebnisse stimmen mit Bildgebungsstudien an Mäusen überein. Bedeutsam ist, dass damit ein funktionierendes glymphatisches System, für das es bislang nur Hinweise aus postmortalen menschlichen Gehirnproben gab, bei lebenden Menschen bestätigt wurde
- Schädigungen des glymphatischen Systems könnten zur Entstehung von Alzheimer und anderen kognitiven Störungen beitragen. Damit wächst die Grundlage für Forschung, die dieses System stärken oder wiederherstellen will, etwa durch eine bessere Schlafqualität
Fluss der Gehirn-Rückenmarks-Flüssigkeit bei lebenden Menschen bestätigt
- Das lymphatische System ist weniger bekannt als das Gefäßsystem, hilft aber über ein Netzwerk von Lymphgefäßen im ganzen Körper dabei, abgestorbene Zellen und Abfallstoffe aus dem Blutkreislauf zu entfernen und die Bewegung von Immunzellen zur Bekämpfung von Infektionen zu unterstützen
- Früher ging man davon aus, dass das lymphatische System das Gehirn nicht erreicht. In den vergangenen 12 Jahren wurde jedoch im Gehirngewebe von Mäusen ein Gefäßsystem entdeckt, das Gehirn-Rückenmarks-Flüssigkeit enthält
- Diese Gefäße scheinen mit dem lymphatischen System verbunden zu sein und könnten helfen, Giftstoffe aus dem Gehirn zu entfernen
- Dieses Abfallbeseitigungssystem des Gehirns wird glymphatisches System (glymphatic system) genannt
- Studien deuten darauf hin, dass altersbedingte oder physische Schäden am glymphatischen System zur Entstehung von Alzheimer und anderen kognitiven Störungen beitragen können
- Bei Mäusen wurde die Echtzeitfunktion des glymphatischen Systems beobachtet, und auch in postmortalen menschlichen Gehirnproben wurden ähnliche vaskuläre Hinweise gefunden. Ein funktionierendes glymphatisches System bei lebenden Menschen war vor dieser Studie jedoch nicht bestätigt worden
Farbstoffinjektion während der Operation und MRT-Tracking
- Ein Forschungsteam unter Leitung von Dr. Juan Piantino von der Oregon Health & Science University rekrutierte 5 Freiwillige, die eine Operation zur Entfernung eines Hirntumors benötigten
- Während der Operation erhielten die Freiwilligen eine Injektion von Gadolinium-Farbstoff in die Gehirn-Rückenmarks-Flüssigkeit. Anschließend wurde per MRT verfolgt, auf welchen Wegen der Farbstoff ins Gehirn wanderte
- Eine freiwillige Person erhielt 12 und 24 Stunden nach der Operation ein T2/FLAIR-MRT
- Bei den übrigen vier Personen wurden 24 und 48 Stunden nach der Operation T2/FLAIR-Aufnahmen erstellt
- Die Scans zeigten, dass die Gehirn-Rückenmarks-Flüssigkeit über klar erkennbare Bahnen in das Gehirn floss: durch perivaskuläre Räume, also flüssigkeitsgefüllte Räume, die im Gehirn entlang der Blutgefäße verlaufen
- Außerdem wurde beobachtet, wie der Farbstoff aus diesen Räumen in das funktionelle Gehirngewebe übertrat
- Diese Ergebnisse stimmen mit früheren Bildgebungsbefunden bei Mäusen überein
- Piantino erklärte, dass die Gehirn-Rückenmarks-Flüssigkeit nicht zufällig wie in einen in Wasser getauchten Schwamm ins Gehirn gelangt, sondern sich durch diese Bahnen bewegt
- Die Ergebnisse wurden am 7. Oktober 2024 in den Proceedings of the National Academy of Sciences veröffentlicht
- The perivascular space is a conduit for cerebrospinal fluid flow in humans: A proof-of-principle report.: Proof-of-Principle-Bericht dazu, dass der perivaskuläre Raum beim Menschen eine Bahn für den Fluss der Gehirn-Rückenmarks-Flüssigkeit ist
- Andere Studien haben nahegelegt, dass das glymphatische System im Schlaf am aktivsten sein könnte. Die neuen Ergebnisse stützen die Bedeutung von Maßnahmen zur Stärkung oder Wiederherstellung der glymphatischen Funktion, etwa durch Verbesserung der Schlafqualität, bei Menschen mit Risiko für Alzheimer und andere Demenzerkrankungen
1 Kommentare
Hacker-News-Kommentare
Auch im Wachzustand lässt sich dieser Prozess durch bestimmte Bildmuster auslösen; es gibt einige Arbeiten, die das per MRT bestätigt haben [1]. Die Bestätigung durch die NIH hinkt der Wissenschaft eher hinterher, und unabhängige Forschung ist meiner Ansicht nach ziemlich weit voraus
Letztes Jahr habe ich diese Arbeit gesehen und mit den darin verwendeten Parametern eine sehr einfache Seite implementiert [2]
Es gibt mehrere Krankheitsmodelle mit verringertem oder fehlendem glymphatischem Abfluss, und bei solchen Menschen scheint eine Behandlung nötig zu sein, die das Gehirn „entleert“; solche Bildroutinen scheinen dabei zu helfen. Viele Menschen finden es sehr anstrengend, dieses Muster so oft wie empfohlen anzusehen, und man spürt eine Wirkung im Gehirn, die schwer zu beschreiben ist und sich leicht benommen anfühlt. Es gibt auch ein Gefühl wie eine visuelle Täuschung, als würde sich das Bild im Zyklus verändern. Am Anfang kann es sich anfühlen, als hätte man einen Schlag gegen den Kopf bekommen
Das ist interessant, weil es ein Aspekt der Krankheitsforschung ist, die ich mir ansehe, und es hängt auch mit Long Covid und ME/CFS zusammen
[1] https://journals.plos.org/plosbiology/article?id=10.1371/jou...
[2] https://www.paulkeeble.co.uk/posts/cff/
Diese Versionen enden mit einem zusätzlichen Aus-Abschnitt, um sich vom Flackern zu erholen. In der Arbeit waren es 120 Hz, aber da hier kein 40-Hz-Flackern versucht wird, dürfte auch eine Bildrate von 24 Hz kein Problem sein. Durch die Kompression können die Linienränder beeinflusst sein, aber der Download ist möglich
8-Hz-Version - https://vimeo.com/1023278230/8ad6db6234
12-Hz-Version - https://vimeo.com/1023275135/378186db55
Die Frage ist nun, ob diese Reize und der daraus folgende Liquorfluss tatsächlich nützlich sind. Ich weiß nicht, ob durch das starke Hochfahren der Aktivität wegen der durch neuronale Spikes entstehenden Abfallansammlung ein reaktiver Reinigungsversuch ausgelöst wird, oder ob es eher wie eine Gehirnmassage einen erfrischenden Abfluss von Liquor bewirkt
Ich vermute, dass es keine gesundheitsfördernde Aktivität ist. Wenn man jemanden in einer Ganzkörperzentrifuge mit 6G rotieren lässt, fließt vielleicht mehr Liquor, aber das dürfte der Gesundheit ebenfalls nicht zuträglich sein
Wenn ich es manuell auslöse, ist es stärker, und es fühlt sich an, als würde es die Wirbelsäule hinunterfließen, bis schließlich ein schwaches Signal die Gliedmaßen erreicht. Vielleicht ist es deshalb gar kein Liquor. Seltsamerweise scheint mir danach das Denken klarer zu fallen, aber das Gehirn ist sehr schlecht darin, sich selbst zu beurteilen, daher ist es wahrscheinlicher eine Illusion als ein echter Effekt. Gibt es hier jemanden, der dieses Gefühl im Gehirn manuell auslösen kann?
Dass es 12 Jahre gedauert hat, von „das gibt es bei Mäusen“ zu „das existiert tatsächlich auch beim Menschen und ist kein rudimentäres Organ“ zu kommen, fühlt sich ziemlich lang an
Bei Menschen werden ständig Gehirn-MRTs mit Kontrastmittel gemacht – warum ist das nie aufgefallen? Weil niemand danach gesucht hat? Oder weil es ein langsamer Mechanismus ist?
Zweitens ist ein großer Teil der Neurowissenschafts-Community davon ausgegangen, dass einige Befunde aus Mausmodellen auch beim Menschen funktionieren. Weil das nicht leicht zu beweisen ist, haben Menschen zweitbeste Werkzeuge wie fortgeschrittene Bildgebung eingesetzt, um zu zeigen, dass es sehr wahrscheinlich so ist. Über zusätzliche Evidenz hinaus ermöglicht solche Forschung, präziser zu bestimmen, wie nah diese zweitbesten Werkzeuge zur Abschätzung von In-vivo-Prozessen ohne Öffnen des Kopfes an der Realität liegen
Vermutlich musste zuerst bestätigt werden, dass dieses Verfahren beim Menschen sicher ist. Außerdem brauchte man wohl Personen, die ohnehin eine bestimmte Art von Gehirnoperation erhielten
„Andere Studien haben nahegelegt, dass das glymphatische System während des Schlafs am aktivsten sein könnte.“
Nicht nur das: Auch die richtige Schlafposition spielt hier eine Rolle. Ich erinnere mich nicht an den Namen des Wissenschaftlers, aber er untersuchte Primaten und natürliche Schlafpositionen und sagte, genau diese Position öffne die Liquorwege, damit angesammelte Hirnabfälle ausgespült werden
Interessant. Was ist die Frequenz-Antwort-Hypothese? Lymphdrainage würde man vermutlich nicht täglich machen wollen, sofern mit dem System nichts nicht stimmt
Das zeigt wirklich gut, wie langsam Wissenschaft ist und wie fragmentiert die Mechanismen zur Informationsverbreitung sind