Wiederherstellung von Hirnfunktionen durch Stärkung der synaptischen Übertragung
Verschiedenste Gehirnerkrankungen können die Schaltzentrale des Nervensystems schädigen, in dessen Folge Synapsen, Axone und Neuronen absterben. Dies kann ein langsam fortschreitender Prozess wie im Fall der Alzheimer-Krankheit, aber auch ein plötzliches Ereignis wie beim Schlaganfall sein. Bei all diesen Erkrankungen ist offenbar die Stärkung der synaptischen Übertragung in bestimmten Gehirnarealen die einzige wirksame Methode, um die neurologische Funktion wiederherzustellen. Das EU-finanzierte Forschungsprojekt PLASTICISE (Promotion of plasticity as a treatment for neurodegenerative conditions) untersucht, wie durch neuronale Plastizität das Absterben von Neuronen kompensiert werden kann. Die Arbeitshypothese lautete, dass durch Bildung neuer synaptischer Verbindungen eine funktionelle Wiederherstellung nach neurodegenerativen Krankheiten möglich ist. Ein wesentlicher Abschnitt des Projekts widmete sich synaptischen Veränderungen auf molekularer Ebene, die während der Erholungsphase nach Hirnschäden stattfinden, insbesondere anhand von neuartigen Hirnfunktionsmessungen an Tiermodellen für Alzheimer und Schlaganfall. Aus diesen Informationen und mittels therapeutischer Ansätze wie Injektion von anti-Nogo A, Chondroitinase oder Inosin wurden wirksame Methoden zur Förderung der Plastizität entwickelt. Eine wichtige Erkenntnis war, dass perineuronale Netzstrukturen, die die Neuronen umschließen, Plastizität im Erwachsenenalter ausschalten. Durch enzymatische Entfernung dieser Strukturen ließ sich die Plastizität im Gehirn erwachsener Tiere wiederherstellen. Auf klinischer Ebene wurden neue strukturelle und funktionelle Bildgebungsmethoden für das Screening neuronaler Plastizität und zur Visualisierung der Wirksamkeit mehrerer plastizitätsmodulierender Behandlungen entwickelt. Als Interventionsmaßnahmen wurden transkranielle Gleichstromstimulation und Magnetstimulation klinisch getestet. Insgesamt lieferte die Arbeit von PLASTICISE wertvolle Informationen zur Entstehung von Plastizität, und wie diese zur Behandlung von neurodegenerativen Krankheiten moduliert werden kann. Nach den schädigenden Folgen solcher Erkrankungen könnten die Ergebnisse sowohl für die Genesung der Patienten als auch für deren Angehörige und die Gesellschaft insgesamt von großer Bedeutung sein.
