Gehirnscans in Zuffenhausen und die Geheimnisse des Supergedächtnisses

Einführung

Die faszinierende Welt des menschlichen Gehirns ist Gegenstand intensiver Forschung. Gehirnscans, insbesondere in spezialisierten Zentren wie in Zuffenhausen, ermöglichen es, Einblicke in die Funktionsweise und Struktur dieses komplexen Organs zu gewinnen. Parallel dazu beschäftigt sich die Wissenschaft mit der Frage, was ein „Supergedächtnis“ ausmacht und ob jeder Mensch sein geistiges Potenzial erheblich steigern kann. Dieser Artikel beleuchtet die Möglichkeiten der modernen Gehirndiagnostik und die Strategien zur Verbesserung der Gedächtnisleistung.

Moderne Gehirndiagnostik in Zuffenhausen

In spezialisierten Zentren, wie beispielsweise in Zuffenhausen, werden fortschrittliche Technologien eingesetzt, um das Gehirn zu untersuchen. Diese Untersuchungen sind entscheidend für die Diagnose und Behandlung verschiedener neurologischer Erkrankungen.

Doppler-Sonographie

Die Doppler-Sonographie ist eine wichtige Untersuchungsmethode, die bei verschiedenen Krankheitsbildern eingesetzt werden kann, wie z.B. bei Seh- oder Sprachstörungen, Schwindel und Gedächtnisstörungen. Sie dient dazu, eine Minderdurchblutung des Gehirns als mögliche Ursache auszuschließen. Mit einer Mess-Sonde, die Schallwellen aussendet und empfängt, kann die Geschwindigkeit des fließenden Blutes in den großen Hals- (extrakranielle farbcodierte Duplexsonographie) und Hirngefäßen (transcranielle Dopplersonographie) aufgezeichnet werden. Durch diese schmerzlose und nicht verletzende Methode können Verengungen der Blutgefäße, die Ausgangsort für einen Hirninfarkt sein können, genau festgestellt werden. Bei besonders gefährdeten Patienten kann die Untersuchung durchgeführt werden, um ein erhöhtes Schlaganfallrisiko abzuschätzen.

Elektroenzephalographie (EEG)

Bei dieser schmerzlos durchzuführenden Untersuchung wird über Elektroden, die auf die Kopfhaut aufgesetzt werden, die elektrische Aktivität des Gehirns fortlaufend aufgezeichnet. Sie wird unter Ruhebedingungen sowie nach verschiedenen äußeren Reizen (Augen öffnen, Ansprache, verstärkte Atmung) beurteilt. So können krankhafte Veränderungen etwa bei Stoffwechsel-Erkrankungen, Hirnabbau-Erkrankungen, Infektionen, Durchblutungsstörungen, nach Schädel- oder Hirn-Verletzungen festgestellt werden.

Evozierte Potentiale

Durch optische, akustische, elektrische oder magnetische Reize werden an den entsprechenden Nervenbahnen oder den zugehörigen Muskeln Reizantworten ausgelöst. Diese werden über den Nervenbahnen an den Armen und Beinen, dem Rückenmark, dem Gehirn oder über zugehörige Muskeln abgeleitet und aufgezeichnet. Hierbei können Störungen der Nervenbahnen, wie sie zum Beispiel bei Entzündungen, Durchblutungsstörungen oder Nervenquetschungen vorkommen, festgestellt werden. Die Untersuchungen sind ungefährlich. Es gibt jedoch Einschränkungen bei Herzschrittmacher und implantierten elektrischen Geräten.

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Transkranielle Magnetstimulation (TMS)

Die Methode wird auch transkranielle Magnetstimulation genannt. Mit einer Magnetspule werden die motorischen Zentren im Bereich des Gehirns oder des Rückenmarkes stimuliert. Die Folge ist ein Bewegungsimpuls in Händen und Beinen. Die Untersuchung ist schmerzfrei (die meisten Patienten erschrecken lediglich wegen der ausgelösten Muskelkontraktionen) und völlig harmlos. Patienten mit Herzschrittmacher, Epilepsie oder instabilen Wirbelbrüchen, dürfen nicht untersucht werden.

Neurographie

Ein Nerv wird durch elektrische Impulse gereizt und die Geschwindigkeit, mit der die Reizantwort weitergeleitet wird, durch Elektroden, die auf die Haut geklebt sind, gemessen. Eine Nervenschädigung kann an einer verlangsamten Leitungsgeschwindigkeit oder an dem völligen Fehlen einer Reizantwort erkannt werden. Die Untersuchung ist lediglich mit einer leicht schmerzhaften Hautreizung verbunden.

Elektromyographie (EMG)

Über eine dünne Nadel, die in einen Muskel eingestochen wird, kann die elektrische Aktivität dieses Muskels registriert und eine Störung, wie sie bei Nerven- und Muskelerkrankungen auftritt, sehr genau festgestellt werden. Der Stich der Nadel ist - vergleichbar einer Blutabnahme - etwas schmerzhaft. Bei Blutungsneigung ist diese Untersuchung nicht möglich.

Psychologische Testung

Zur Abklärung von Gedächtnisstörungen oder anderen Einschränkungen der geistigen Leistungsfähigkeit ist häufig eine psychologische Testung erforderlich.

Lumbalpunktion

Unter einer Lumbalpunktion versteht man die Gewinnung von Liquor (Nervenwasser) aus dem Rückenmarkkanal durch die Punktion mit einer Hohlnadel. Der Liquor wird auch als Nervenwasser bezeichnet und umfließt das Gehirn und das Rückenmark. Es ist eine farblose und klare Flüssigkeit, die u. a. Salze, Glucose und Proteine enthält. Die Untersuchung des Liquors ermöglicht es, entzündliche Erkrankungen festzustellen. Die wenigen notwendigen Tropfen für eine Untersuchung werden mit Hilfe einer Lumbalpunktion gewonnen. Diese ist bei fachgerechter Durchführung oft nicht schmerzhafter als eine Blutabnahme. Das Rückenmark wird dabei nicht punktiert (ein häufiges Vorurteil).

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Nuklearmedizinische Untersuchungen

Zur Untersuchung des regionalen Blutflusses im Gehirn verwendet die Klinik für Nuklearmedizin das Mittel 99mTc-ECD SPECT. Die Untersuchung kann unter Ruhebedingung und unter pharmakologischer Stimulation zur Bestimmung der Perfusionsreserve durchgeführt werden. Hierzu wird das Medikament Diamox® (Acetazolamid) intravenös appliziert. Dieses bewirkt eine Erweiterung der gesunden Gehirngefäße. Atherosklerotisch veränderte oder verengte Gefäße können sich im Verhältnis zu gesunden Gefäßen deutlich weniger erweitern. Mit 123I-DaTSCAN SPECT (123I-FP-CIT) wird das präsynaptische dopaminerge System erfasst. Die Parkinson-Erkrankung und die Lewy-Body-Demenz (sowie andere Erkrankungen der Kerngebiete des Gehirns wie die Multisystematrophie oder die supranukleäre Blicklähmung) gehen mit einem Verlust dopaminerger Nervenendigungen einher - was in der SPECT Untersuchung durch eine verminderte DaTSCAN Speicherung nachweisbar ist. Erkrankungen wie der essentielle Tremor, das psychogene oder das durch Arzneimittel induzierte Parkinson-Syndrom hingegen zeigen diese verminderte Anreicherung nicht.

Intraoperatives Monitoring (IOM)

Das Labor steht der neurochirugischen Klinik und der Wirbelsäulenchirurgie mit einem neurophysiologischen intraoperativen Monitoring (IOM) zur Verfügung, wodurch die Sicherheit operativer Verfahren erhöht wird. Mit speziellen Stimulationsverfahren können vor einer Operation am Gehirn kritische Areale identifiziert werden. Neurophysiologische Untersuchungen dienen auch der Objektivierung von Funktionsstörungen und Schäden im Rahmen von Gutachten.

Weitere Untersuchungsmethoden

• Myographie: Registrierung und Auswertung normaler und krankhaft veränderter Muskelaktionspotentiale, um Hinweise für Muskelerkrankungen (Myopathien) und periphere Nervenerkrankungen (Neuropathien) zu finden.
• Messung der sensiblen und motorischen Nervenleitung: Diagnostik und Einordnung von Polyneuropathien, Feststellung von Engpass-Syndromen (z.B. Karpaltunnelsyndrom) oder Nervenschäden nach Unfällen.
• Serienstimulation: Untersuchung der Reizüberleitung vom Nerven auf den Muskel.
• Spezielle neurographische Methoden: Mittels verschiedener Reize werden elektrische Potentiale entlang von Nervenbahnen, im Rückenmark und im Gehirn ausgelöst („evoziert“).
• SEP und MEP: Unterscheidung zwischen peripheren (Nerven) und zentralen (Rückenmark und Gehirn) Störungen der Reizleitung.
• Gangteppich: Untersuchung und Objektivierung von Gangstörungen durch Erfassung von Gangparametern wie Schrittlänge, -breite, Geschwindigkeit, Ausfallschritte u.a.
• Video-Okulographie: Aufzeichnung und digitale Analyse von Augenbewegungen und deren Störungen zur erweiterten Diagnostik von Schwindel, Kleinhirn- und Hirnstammerkrankungen.

Das Geheimnis des Supergedächtnisses

Die Frage, was ein Gehirn zum Superhirn macht, beschäftigt Hirnforscher seit langem. Kann man sein geistiges Potenzial erheblich steigern? Wie machen es Superhirne, dass sie so schlau sind? Hirnforscher von der Universität Nijmegen sind diesen Fragen nachgegangen.

Die Hardware ist nicht alles

Forscher untersuchten mit Hilfe des MRT das Denkorgan von 23 Top-Gedächtnissportlern und 51 Durchschnittsmenschen. Dabei stellten sie fest, dass es keinerlei signifikanten Unterschiede zwischen den Hirnen und Superhirnen gab. Die Hardware war dieselbe. Das heißt: Das Denkorgan der Superhirne war weder größer noch anatomisch anders als das der Normalos.

Die Software macht den Unterschied

Was tatsächlich auffällig anders war, war die Software. Die Vernetzungen der Nervenzellen, über welche die verschiedenen Hirnareale miteinander kommunizieren, waren unterschiedlich entwickelt. Betroffen war zum einen der sogenannte mediale präfrontale Cortex - das Hirnareal hinter der menschlichen Stirn. Dort wird vorhandenes Wissen mit neuem abgeglichen, miteinander verknüpft und emotional bewertet. Zum anderen zeigte sich, dass auch der benachbarte dorso-laterale präfrontale Cortex betroffen war. Dieses Hirnareal wird immer dann aktiv, wenn Lerntechniken gefragt sind. Wenn man Matheaufgaben löst und Vokabeln paukt, läuft dieser Hirnbereich auf Hochtouren.

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Die Loci-Methode als Schlüssel zum Erfolg

Einige der Probanden trainierten ihr Gedächtnis mit Hilfe der Loci-Methode, die auch die Gedächtnissportler nutzen. Die dabei angewandte Technik nennt sich Mnemotechnik. Schon die alten Griechen und Römer vertrauten darauf. Das spezielle Gedächtnistraining hinterließ deutlich sichtbare Spuren im Neuro-Netzwerk. Die Nervenverbindungen zwischen den einzelnen Hirnarealen wiesen nämlich dasselbe Muster auf wie bei den Superhirnen.

Intensive Übung führt zu besserer Vernetzung

Wer sein Gedächtnis nach der Loci-Methode speziell trainiert, beeinflusst damit positiv die Kommunikation innerhalb des neuronalen Netzwerks. Je intensiver dies geschieht, desto besser wird auch die Merkfähigkeit. Das Ergebnis der Forscher ist für stressgeplagte Schüler und Studenten geradezu sensationell: Für ein optimales Gehirndoping muss man nicht literweise Kaffee in sich reinschütten oder Koffeintabletten schlucken.

Gefahren neuer psychoaktiver Stoffe

Neben den Bemühungen um die Verbesserung der Gedächtnisleistung und die Erforschung des Gehirns, stehen die Behörden vor der Herausforderung, den Missbrauch und die Gefahren neuer psychoaktiver Stoffe einzudämmen. Diese Substanzen, oft als "Forschungschemikalien" bezeichnet, bergen erhebliche Risiken für die Gesundheit und das Leben der Konsumenten.

Was sind Forschungschemikalien?

Es handelt sich um ganz verschiedene synthetische Stoffe mit psychoaktiver Wirkung, die als Rauschmittel missbraucht werden. Sie werden auch als „Research Chemicals“ bezeichnet und können oft einfach in Onlineshops gekauft werden. Laut Bundeskriminalamt (BKA) ist die Bezeichnung irreführend. Hauptsächlich gehe es den Herstellern darum, über die hochpotenten Wirkstoffe hinwegzutäuschen und eine Haftung auszuschließen. Ähnliches gilt für Kräutermischungen, die als Ersatz für Cannabisprodukte gelten, sowie sogenanntes Badesalz, das ähnlich wie Kokain oder Amphetamine wirkt. Sie alle gelten als neue psychoaktive Stoffe.

Welche Stoffe machen aktuell die größten Sorgen?

Was genau aktuell zu Vergiftungen führt, ist bisher nicht abschließend klar. Die EU-Drogenagentur EUDA beobachtet inzwischen über 1000 neue psychoaktive Stoffe. „Das ist ein klassisches Problem des Schwarzmarkts: Es sind viel mehr Stoffe im Umlauf als analysiert werden können“, erklärt Esther Neumeier von der Deutschen Beobachtungsstelle für Drogen und Drogensucht. Bei vielen aktuellen Vergiftungsfällen fehlten zudem toxikologische Gutachten. Klar sei aber, dass die Gruppe der Nitazene beteiligt sei, erläutert Neumeier. Das seien neue synthetische Opioide, von denen viele hochpotent seien und stärker wirkten als Heroin. Und die Stoffgruppe ist im Kommen: Unter den 2024 EU-weit knapp 50 neu gemeldeten Substanzen waren laut EUDA etwa die Hälfte Nitazene. Die andere Hälfte waren synthetische Cannabinoide.

Wer konsumiert das?

Laut einem Bericht des Instituts für Therapieforschung in München sind die Konsumenten von Nitazenen eine eher kleine Gruppe junger, sehr experimentierfreudiger Menschen, die die Substanzen online bestellen. Auch das BKA berichtet von Konsumierenden mit „einschlägigem Erfahrungshorizont“. Nach Daten des Bundesdrogenbeauftragten konsumierten zuletzt etwa 1,3 Prozent der Erwachsenen bis 59 Jahre und 0,1 Prozent der Jugendlichen zwischen 12 und 17 Jahren neue psychoaktive Stoffe. Hinzu komme, dass Nitazene teils auch gefälschten Medikamenten zugesetzt würden, berichtet Neumeier. Die würden von jüngeren Menschen, aber teils auch von Menschen mit hochriskantem Drogenkonsum genommen. „Darüber hinaus hatten wir aus Deutschland die erste Meldung von Heroin, das mit Nitazenen versetzt wurde, aus Bremen.“

Welche Gefahren bergen Forschungschemikalien?

Generell können neue psychoaktive Substanzen laut BKA zu Atem- oder Kreislaufstillstand, Vergiftungen der inneren Organe oder neurologischen Schäden führen. Bei den hochpotenten synthetischen Opioiden wie Nitazenen warnen Experten vor der Gefahr einer Überdosierung. „Die wirksame Dosis ist nicht weit entfernt von der tödlichen Dosis“, erläutert Bernd Werse vom Institut für Suchtforschung in Frankfurt. Bei einer Überdosis mit Opioiden versagt die Atmung, die Menschen sterben an einem Atemstillstand. Zudem sei oft nicht klar, was genau in den Packungen ist, mahnen Experten. Auch mögliche Wechselwirkungen mit anderen Stoffen seien ein Risiko.

Wie wird die Entwicklung bekämpft?

Zum einen versuchen es Behörden mit Informationskampagnen - das BKA etwa mit der Social-Media-Kampagne „#gefährlichbunt“. Um Cannabinoide, Badesalz oder „Research Chemicals“ zurückzudrängen, gibt es in Deutschland außerdem seit 2016 das Neue-psychoaktive-Stoffe-Gesetz (NpSG). Der Clou: Anders als beim Betäubungsmittelgesetz (btmgh) können seither nicht nur Einzelstoffe, sondern ganze Stoffgruppen verboten werden. Das Gesetz wird seither immer wieder angepasst und präzisiert, zuletzt im Juni 2024. Allerdings ist die Wirksamkeit des Gesetzes umstritten. „Es war immer schnell so, dass alternative Stoffe, die nicht diesen definierten Stoffklassen entsprechen, auf den Markt kamen“, sagt Werse. Auch das BKA beobachtet, dass einige der derzeit vertriebenen Stoffe die aktuellen Bestimmungen im NpSG umgehen.

Suchtproblematik in Deutschland

Ein weiteres wichtiges Thema ist die Suchtproblematik. Alkohol, Tabak, Kokain, synthetische Opioide: Viele Menschen haben ein Suchtproblem. Jeder zehnte Mensch in Deutschland hat nach Angaben der Deutschen Hauptstelle für Suchtfragen (DHS) ein Suchtproblem. „Sorge bereiten uns die Ausbreitung von Crack - einer rauchbaren Form von Kokain - sowie von synthetischen Opioiden wie Fe ntanyl, ein Wirkstoff, der lebensbedrohlicher ist als Heroin“, warnt die DHS. Die Sucht- und Drogenpolitik stehe vor großen Herausforderungen.

Forderungen der Suchthilfe

Die Drogenproblematik in Deutschland wachse, zugleich würden aber Hilfen gekürzt, betonte die Dachorganisation der deutschen Suchthilfe und Sucht-Selbsthilfe in Hamm. „Um die Zukunftsfähigkeit unseres Wirtschafts- und Gesellschaftsmodells zu sichern, brauchen wir eine Sucht- und Drogenpolitik, die den Stand der Forschung anerkennt und konstruktiv nach vorn blickt“, mahnt die Hauptstelle für Suchtfragen. Es brauche aber dringend mehr Hilfen und Suchtberatung für Suchtkranke. Viele Beratungsstellen müssten Leistungen zurückfahren oder ganz schließen.

Auswirkungen auf die Gesellschaft

Sucht betrifft auch Angehörige, Kollegen und Volkswirtschaft. Ein großer Teil der Bevölkerung sei - als Eltern, Kinder, Freunde oder auch Kollegen - zudem mitbetroffen. Sucht und der Konsum von Rauschmitteln belaste die Volkswirtschaft mit einer dreistelligen Milliardensumme. Und die Suchthilfe kämpfe mit teils existenzbedrohenden Mittelkürzungen.

Radiologische Diagnostik im Radiologiezentrum Stuttgart

Das Radiologiezentrum Stuttgart bietet ein breites Spektrum an radiologischer Diagnostik und Vorsorge an, um eine optimale Versorgung der Patienten zu gewährleisten.

Kernspin- bzw. Magnetresonanztomographie (MRT)

Die Kernspin- bzw. Magnetresonanztomographie ist ideal für die Darstellung von Weichteilen, Gehirn, Rückenmark, Herz und Gelenken. Sie bietet eine hohe Bildauflösung ohne Strahlenbelastung, was sie besonders in der Langzeitüberwachung und bei jüngeren Patienten attraktiv macht. Das Zentrum bietet das gesamte Spektrum der Diagnostik und Vorsorge einschließlich Spezialuntersuchungen wie MR-Mammographie, Ganzkörper-MRT, multiparametrische MRT der Prostata, Ganzkörper-MR-Angiographie, MRT der Kiefergelenke, und viele mehr.

Computertomographie (CT)

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Mammadiagnostik

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Sonographie

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