Studie zeigt eine direkte Verbindung zwischen dem Vagusnerv und den Lernzentren des Gehirns

Forscher des Anschutz Medical Campus der University of Colorado haben eine direkte Verbindung zwischen der Vagusnervstimulation und ihrer Verbindung zu den Lernzentren des Gehirns nachgewiesen. Die Entdeckung könnte zu Behandlungen führen, die die kognitive Retention sowohl in gesunden als auch in verletzten Nervensystemen verbessern.

Die Studie wurde letzte Woche im Fachjournal Neuron veröffentlicht.

Wir kamen zu dem Schluss, dass es eine direkte Verbindung zwischen dem Vagusnerv, dem cholinergen System, das bestimmte Aspekte der Gehirnfunktion reguliert, und motorischen Kortexneuronen gibt, die für das Erlernen neuer Fähigkeiten unerlässlich sind. Dies könnte Patienten mit einer Vielzahl von motorischen und kognitiven Beeinträchtigungen Hoffnung geben und gesunden Menschen eines Tages dabei helfen, neue Fähigkeiten schneller zu erlernen.“

Cristin Welle, PhD, leitende Autorin des Artikels und stellvertretende Forschungsleiterin der Abteilung für Neurochirurgie an der medizinischen Fakultät der Universität von Colorado

Forscher brachten gesunden Mäusen eine Aufgabe bei, die normalerweise schwer zu erkennen ist, ob sie helfen könnte, das Lernen zu verbessern. Sie entdeckten, dass die Stimulation des Vagusnervs während des Prozesses ihnen half, die Aufgabe viel schneller zu lernen und ein höheres Leistungsniveau zu erreichen. Dies zeigte, dass die Vagusnervstimulation das Lernen in einem gesunden Nervensystem steigern kann.

Der Vagusnerv ist von entscheidender Bedeutung, da er interne Organfunktionen wie Verdauung, Herzfrequenz und Atmung reguliert. Es hilft auch, Reflexe wie Husten, Schlucken und Niesen zu kontrollieren.

Die Studie zeigte auch eine direkte Verbindung zwischen dem Vagusnerv und dem cholinergen System, das für Lernen und Aufmerksamkeit unerlässlich ist. Jedes Mal, wenn der Vagusnerv stimuliert wurde, konnten die Forscher beobachten, wie die Neuronen, die das Lernen steuern, innerhalb des cholinergen Systems aktiviert wurden. Eine Schädigung dieses Systems wurde mit der Alzheimer-Krankheit, der Parkinson-Krankheit und anderen motorischen und kognitiven Erkrankungen in Verbindung gebracht. Nun, da diese Verbindung in gesunden Nervensystemen hergestellt wurde, könnte dies laut Welle zu besseren Behandlungsmöglichkeiten für diejenigen führen, deren Systeme geschädigt wurden.

„Die Idee, das Gehirn in einen Zustand versetzen zu können, in dem es neue Dinge lernen kann, ist wichtig für alle Störungen, die motorische oder kognitive Beeinträchtigungen haben“, sagte sie. „Unsere Hoffnung ist, dass die Vagusnervstimulation bei Patienten, die sich von einem Schlaganfall, einer traumatischen Hirnverletzung, PTBS oder einer Reihe anderer Erkrankungen erholen, mit einer fortlaufenden Rehabilitation kombiniert werden kann.“

Zusätzlich zu der Studie haben Welle und ihr Team einen Zuschuss beantragt, der es ihnen ermöglichen würde, ein nicht-invasives Gerät zur Stimulation des Vagusnervs zu verwenden, um Patienten mit Multipler Sklerose zu behandeln, die Bewegungsdefizite entwickelt haben. Sie hofft auch, dass dieses Gerät gesunden Menschen helfen könnte, schneller neue Fähigkeiten zu erlernen.

„Ich denke, es gibt ein riesiges ungenutztes Potenzial für die Verwendung der Vagusnervstimulation, um dem Gehirn zu helfen, sich selbst zu heilen“, sagte sie. „Indem wir es weiter untersuchen, können wir letztendlich die Genesung der Patienten optimieren und neue Türen zum Lernen öffnen.“

Quelle:

Medizinischer Campus Anschutz der Universität von Colorado

Referenz:

Bowles, S., et al. (2022) Die Vagusnervstimulation treibt die selektive Schaltungsmodulation durch cholinerge Verstärkung voran. Neuron. doi.org/10.1016/j.neuron.2022.06.017.