Ist die virtuelle Realität die nächste Grenze der Alzheimer-Diagnose?
Neue Forschungsergebnisse, die darauf abzielen, das Potenzial neuer Technologien zur Diagnose von Krankheiten herauszustellen, haben gezeigt, dass die virtuelle Realität eine entscheidende Rolle bei der Überwachung der Alzheimer-Krankheit spielen könnte.
Demenz ist ein allgemeiner Begriff, der die Beeinträchtigung kognitiver Funktionen wie Gedächtnis, Denken und Kommunikation beschreibt.
Der mit Demenz verbundene kognitive Rückgang ist progressiv und die Menschen können verschiedene Stadien durchlaufen.
Eine leichte kognitive Beeinträchtigung (MCI) ist ein frühes Stadium der Demenz, aber einige Menschen mit MCI entwickeln keine Alzheimer-Krankheit.
MCI kann durch Angstzustände oder normales Altern verursacht werden. Daher ist es wichtig, die Ursache für die Bewertung des Demenzrisikos zu ermitteln.
Alzheimer ist die häufigste Form der Demenz. Nach Angaben der Weltgesundheitsorganisation (WHO) leiden weltweit etwa 50 Millionen Menschen an Demenz.
Ärzte diagnostizieren jedes Jahr bei rund 10 Millionen Menschen Demenz, und 60–70% dieser neuen Diagnosen erkennen die Alzheimer-Krankheit.
Mehrere kognitive Tests können Demenz beurteilen, aber kürzlich haben Forscher das Potenzial neuer Technologien zur Überwachung des Zustands untersucht.
Eine neue Studie der Universität Cambridge in Großbritannien, deren Ergebnisse jetzt in der Zeitschrift erscheinen Gehirn - zeigt, dass Virtual Reality (VR) möglicherweise genauer ist als Standardtests.
Testen auf Navigationsprobleme
Der entorhinale Kortex ist Teil eines internen „Navis“, das uns hilft, uns zu bewegen und nicht verloren zu gehen. Es ist auch eine der ersten Regionen des Gehirns, die die Alzheimer-Krankheit schädigt.
Prof. John O’Keefe vom University College London (UCL) in Großbritannien entdeckte dieses Positionierungssystem im Gehirn und erhielt anschließend einen Nobelpreis für Physiologie oder Medizin.
Da derzeit verfügbare kognitive Tests nicht auf Navigationsschwierigkeiten testen können, hat ein Forscherteam am Department of Clinical Neurosciences der University of Cambridge in Zusammenarbeit mit Prof. Neil Burgess von der UCL einen VR-Navigationstest entwickelt.
Die Forscher rekrutierten 45 Personen mit MCI und 41 Personen ohne MCI. Sie gaben ihnen allen ein VR-Headset und baten sie, in einer simulierten Umgebung zu gehen.
Um nach Biomarkern für die Alzheimer-Krankheit bei Menschen mit MCI zu suchen, nahmen die Forscher Proben ihrer Liquor cerebrospinalis (CSF). Zwölf der Teilnehmer wurden positiv getestet. Insgesamt schnitten diejenigen mit MCI im Navigationstest schlechter ab als diejenigen ohne MCI.
Die Studie zeigte, dass Menschen mit MCI mit positiven CSF-Markern schlechter abschnitten als Menschen mit negativen CSF-Markern. Der VR-Navigationstest unterschied auch wirksamer zwischen Menschen mit MCI mit niedrigem und hohem Demenzrisiko als Standardtests.
"Diese Ergebnisse legen nahe, dass ein VR-Navigationstest die Alzheimer-Krankheit im Frühstadium besser erkennen kann als Tests, die wir derzeit in der Klinik und in Forschungsstudien verwenden", sagt Dennis Chan, Ph.D., der das Team leitete.
Entwicklung zukünftiger Medikamente mit Hilfe von VR
VR kann auch ein nützliches Werkzeug während klinischer Studien für zukünftige Medikamente sein. Diese Versuche beinhalten normalerweise Tierversuche. Wissenschaftler untersuchen die Wirkung von Drogen mithilfe von Wasserlabyrinthen, bei denen Mäuse versteckte Plattformen unter dunklen Pools lokalisieren müssen.
Wenn der erste Tierversuch erfolgreich ist, werden in der nächsten Phase menschliche Teilnehmer einbezogen. Der Test umfasst normalerweise Wort- und Bildspeichertests. Der Unterschied zwischen Tier- und Menschentest stellt ein großes Problem für Versuche dar, da die Ergebnisse schwer zu vergleichen sind.
"Die Gehirnzellen, die der Navigation zugrunde liegen, sind bei Nagetieren und Menschen ähnlich. Wenn wir also die Navigation testen, können wir diese Hürde in Alzheimer-Arzneimittelstudien überwinden und dabei helfen, grundlegende wissenschaftliche Entdeckungen in die klinische Anwendung umzusetzen", erklärt Chan.
Er fügt hinzu, dass Wissenschaftler seit einiger Zeit daran interessiert sind, die Rolle neuer Technologien in der medizinischen Diagnose zu untersuchen, aber die VR-Technologie hat erst vor kurzem den Punkt erreicht, an dem sich Wissenschaftler wohl fühlen, sie für Tests am Menschen zu verwenden.
Chan und Kollegen arbeiten an der Entwicklung von Apps für Smartphones und Smartwatches, die Änderungen in alltäglichen Aktivitäten verfolgen und frühe Anzeichen von Alzheimer erkennen.
"Wir leben in einer Welt, in der mobile Geräte fast allgegenwärtig sind. Daher können App-basierte Ansätze die Alzheimer-Krankheit mit minimalen zusätzlichen Kosten und in einem Ausmaß diagnostizieren, das weit über das Scannen des Gehirns und andere aktuelle diagnostische Ansätze hinausgeht."
Dennis Chan, Ph.D.
