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Das Gehirn legt eine Art Landkarte unserer Umgebung an, was eine zuverlässige räumliche Navigation erlaubt. Charakteristika dieses Navigationssystems sind auch in Hirnwellen vorhanden, die mit Tiefenelektroden im menschlichen Gehirn messbar sind. Das berichten Forscher des Universitätsklinikums Freiburg, der RUB und der Universität Peking in der Zeitschrift Current Biology vom 11. Oktober 2018.

Auf diese Weise das neuronale Navigationssystem prüfen zu können, eröffnet neue Ansätze für die frühe Alzheimer-Diagnostik. Denn ein schlechter werdender Orientierungssinn ist eines der ersten Anzeichen der Krankheit.

Einblicke in Aktivität von Rasterzellen

Die Ursache für die räumliche Orientierungslosigkeit dürfte im entorhinalen Kortex liegen. Diese Hirnstruktur ist bei der Alzheimer-Erkrankung mit als erstes betroffen – und vor allem dort befinden sich die sogenannten Rasterzellen. Gemeinsam mit den Ortszellen bilden sie fundamentale Komponenten des Navigationssystems im Gehirn. Durch ihr charakteristisches Aktivitätsmuster helfen die Rasterzellen einem Individuum, die eigene Position im Raum zu bestimmen.

Bei Epilepsiepatienten, denen zur Operationsplanung Elektroden in das Gehirn implantiert worden waren, zeichnete das Forscherteam die Hirnaktivität im entohrinalen Kortex auf, während sich die Patienten in einer virtuellen Umgebung bewegten. In den Daten fanden die Wissenschaftler typische Besonderheiten wieder, die Rasterzellen auszeichnen, zum Beispiel eine sechsfach-symmetrische Aktivität. Außerdem stieg die räumliche Präzision der Aktivität in der Nähe einer Mauer an, was auf die Notwendigkeit der Stabilisierung des Raster-Codes durch Landmarken hinweisen könnte.

Langfristiges Ziel: Frühere Alzheimer-Diagnose

Langfristig erhoffen sich die Forscher, einen spezifischen Test für die eingeschränkte Funktionsfähigkeit des neuronalen Navigationssystems bei Alzheimer-Patienten entwickeln zu können. Dieser könnte helfen, die Krankheit früh zu diagnostizieren, und rechtzeitig eine Therapie mit andernfalls wirkungslosen Medikamenten ermöglichen.