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tDCS bei kognitiven Defiziten

Erfahren Sie mehr über den Einsatz von tDCS bei kognitiven Defiziten, die Funktionsweise und die wissenschaftlichen Belege dafür.

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Was ist tDCS?
tDCS bei kognitiven Defiziten
Wissenschaftliche Nachweise
Kognitive Defizite beziehen sich auf Beeinträchtigungen in verschiedenen Bereichen der kognitiven Funktion, darunter Gedächtnis, Aufmerksamkeit, Problemlösung, Sprache und Entscheidungsfindung. Wenn man sich speziell auf Gedächtnisdefizite konzentriert, können Menschen Schwierigkeiten beim Erwerb, der Speicherung oder dem Abruf von Informationen haben. 
 
Gedächtnisdefizite können mit Veränderungen der kortikalen Aktivität im Gehirn verbunden sein. Der Kortex ist die äußere Schicht des Gehirns, die für kognitive Funktionen höherer Ordnung zuständig ist. Bestimmte Regionen des Kortex, wie der Hippocampus und der präfrontale Kortex, spielen bei Gedächtnisprozessen eine entscheidende Rolle. 
 
So ist der Hippocampus beispielsweise an der Bildung neuer Erinnerungen beteiligt, und eine Schädigung oder Funktionsstörung dieser Region kann zu Schwierigkeiten bei der Bildung neuer Erinnerungen führen (anterograde Amnesie). In ähnlicher Weise spielt der präfrontale Kortex eine Rolle beim Arbeitsgedächtnis, also der Fähigkeit, Informationen vorübergehend zu speichern und zu verarbeiten. 
 
Bei Erkrankungen wie der Alzheimer-Krankheit, die das Gedächtnis und die kognitiven Funktionen beeinträchtigt, gibt es Hinweise auf eine verringerte kortikale Aktivität in diesen wichtigen Gehirnregionen. Neuroimaging-Studien haben eine verringerte Aktivität und Atrophie im Hippocampus und im präfrontalen Kortex gezeigt, die zu den bei diesen Erkrankungen beobachteten kognitiven Defiziten beitragen. 
 
Das Verständnis des Zusammenhangs zwischen kognitiven Defiziten, Gedächtnisstörungen und kortikaler Aktivität ist für die Entwicklung gezielter Interventionen wie tDCS von entscheidender Bedeutung. Durch die gezielte Beeinflussung bestimmter kortikaler Regionen wollen die Forscher die Gehirnaktivität modulieren und möglicherweise Gedächtnisdefizite lindern, was die Hoffnung auf eine Verbesserung der kognitiven Funktionen bei Personen mit Gedächtnisproblemen weckt.

Was ist tDCS?

Die transkranielle Gleichstromstimulation (tDCS) ist eine nicht-invasive, gut verträgliche Neurostimulationsbehandlung. In der Praxis wird bei der tDCS eine Anoden- und eine Kathodenelektrode am Kopf angebracht, die einen schwachen elektrischen Strom erzeugen, der an das Gehirn geleitet wird. Mehrere Studien haben positive Auswirkungen auf eine Reihe von Erkrankungen gezeigt. tDCS-Geräte sind einfach zu bedienen, und die Behandlung ist schmerzfrei und sicher. Wenn sie mit anderen Therapien kombiniert wird, kann tDCS deren positive Wirkung verstärken. Je nach Spannung, Dauer, Polarität und Lage der Elektroden hat der angelegte Strom eine hemmende oder stimulierende Wirkung. tDCS verändert das Ruhemembranpotenzial, wodurch die Informationsübertragung entweder gefördert oder gehemmt wird. Dadurch kann der Therapeut die neuronale Erregbarkeit und das Aktivitätsniveau modulieren.

Mann-bei-tDCS-Therapie

 

Warum tDCS bei kognitiven Defiziten?

Der Grund für die Erforschung der Auswirkungen von tDCS (transkranielle Gleichstromstimulation) bei kognitiven Defiziten liegt in dem Potenzial dieser nicht-invasiven Hirnstimulationstechnik zur Modulation der Gehirnaktivität. Wenn Menschen kognitive Defizite aufweisen, bedeutet dies, dass sie Schwierigkeiten mit bestimmten Aspekten ihres Denkens, ihres Gedächtnisses, ihrer Aufmerksamkeit oder ihrer Problemlösungsfähigkeiten haben. Diese Defizite können durch verschiedene Erkrankungen wie Schlaganfall, traumatische Hirnverletzungen oder neurodegenerative Störungen verursacht werden. 
 
Forscher untersuchen die tDCS als potenzielle Intervention, da sie die Möglichkeit bietet, bestimmte Hirnregionen gezielt anzusprechen und die Neuroplastizität zu fördern, d. h. die Fähigkeit des Gehirns, sich neu zu organisieren und neue Verbindungen zu bilden. Durch die Anwendung von tDCS auf Regionen, die mit den betroffenen kognitiven Funktionen in Verbindung stehen, wollen die Wissenschaftler die Gehirnaktivität steigern und möglicherweise die kognitive Leistung verbessern. 
 
Außerdem ist die tDCS sicher und nicht invasiv, was sie zu einer attraktiven Option für die Erforschung der kognitiven Verbesserung ohne größere Risiken macht. Ihr potenzieller Nutzen könnte sich auf ein breites Spektrum kognitiver Defizite erstrecken und Menschen, die Probleme mit Gedächtnis, Aufmerksamkeit und anderen kognitiven Prozessen haben, Hoffnung geben. 
 
Insgesamt wird die Erforschung der Auswirkungen von tDCS bei kognitiven Defiziten von dem Wunsch angetrieben, neue und wirksame Wege zur Verbesserung der kognitiven Funktionen zu finden, die möglicherweise zu besseren Therapiemöglichkeiten und einer höheren Lebensqualität für Menschen mit kognitiven Beeinträchtigungen führen.

Ist tDCS bei kognitiven Defiziten wissenschaftlich erwiesen?

Für die tDCS gibt es Belege der Stufe C für die Behandlung kognitiver Defizite, die als "möglicherweise wirksam" gelten.  Auf dieser Stufe stammen die Belege aus Expertenmeinungen, Fallstudien oder aus der Standardpraxis. Im Vergleich zu den Nachweisen der Stufen A und B hat dieser Nachweis das geringste Gewicht in Bezug auf die wissenschaftliche Strenge, kann aber verwendet werden, wenn höhere Nachweise nicht verfügbar sind. 
 
In dieser Studie von Ruf und Kollegen aus 2017, testeten die Forscher eine Hirnstimulationstechnik namens transkranielle Gleichstromstimulation (tDCS) auf die Leistung des Arbeitsgedächtnisses (WM) bei gesunden Erwachsenen. Sie konzentrierten sich dabei auf die dorsolaterale präfrontale Kortexregion (dlPFC) des Gehirns, die am Arbeitsgedächtnis beteiligt ist. 
 
Die Teilnehmer trainierten räumliche oder verbale Gedächtnisaufgaben, während sie in einem randomisierten Experiment entweder echte tDCS (aktiv) oder unechte tDCS (scheinbar) erhielten. Die Forscher fanden heraus, dass die Teilnehmer im Vergleich zur Scheinstimulation schneller lernten und eine bessere Gedächtnisleistung zeigten, wenn die tDCS mit der gleichen Art von Gedächtnisaufgabe (räumlich-rechts mit räumlicher Aufgabe oder verbal-links mit verbaler Aufgabe) kombiniert wurde. 
 
Interessant ist, dass diese Vorteile bis zu neun Monate lang anhielten und sich die Teilnehmer auch bei untrainierten Aufgaben verbesserten, die denen ähnelten, für die sie trainiert hatten. Dies deutet darauf hin, dass tDCS lang anhaltende und übertragbare Auswirkungen auf bestimmte Arten von Gedächtnisaufgaben haben kann, was für die Behandlung von Gedächtnisstörungen nützlich sein könnte. 
 
Insgesamt deutet die Studie darauf hin, dass tDCS in Verbindung mit spezifischem Gedächtnistraining dazu beitragen könnte, die Gedächtnisleistung zu verbessern, was zu potenziellen Anwendungen bei der Behandlung von Gedächtnisstörungen führen könnte.

 

Wissenschaftliche Artikel über tDCS bei kognitiven Defiziten

Mattioli F et al., Two Years Follow up of Domain Specific Cognitive Training in Relapsing Remitting Multiple Sclerosis: A Randomized Clinical Trial. Front Behav Neurosci 2016 

Ruf SP et al., Augmentation of working memory training by transcranial direct current stimulation (tDCS). Nature, 2017 

Sacco K et al., Communicative-Pragmatic Treatment in Schizophrenia: A Pilot Study. Front Psychol 2016 

Lefaucheur JP et al., Evidence-based guidelines on the therapeutic use of transcranial direct current stimulation (tDCS). Clin Neurophysiol 2017 

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