Ähnlich wie ein Herzbelastungstest, der die Herzfunktion im aktiven und im Ruhezustand misst, bewertet ein audio-geführter Test des israelischen Start-ups Neurosteer das Gehirn im herausgeforderten und im entspannten Zustand, um unter anderem Parkinson, Alzheimer und vaskuläre Demenz frühzeitig zu erkennen.
von Abigail Klein Leichman
Das 2015 von seinem Entwickler, dem Informatik- und Neurowissenschaftsprofessor Nathan Intrator von der Universität Tel Aviv, gegründete Gerät von Neurosteer ist die weltweit erste tragbare Plattform zur Interpretation von Gehirnaktivitäten in medizinischer Qualität.
Das von der US-amerikanischen Gesundheitsbehörde FDA zugelassene Klasse-II-Gerät von Neurosteer ist eine grundlegende Neuerfindung der EEG-Technologie (Elektroenzephalographie), mit der die spontane elektrische Aktivität des Gehirns aufgezeichnet wird.
Mit Neurosteer können EEGs ohne einen geschulten Techniker und ohne einen Neurologen zur Interpretation der Ergebnisse durchgeführt werden.
Die Kraft der Musik
Das System ist auch deshalb einzigartig, weil es sich die Kraft der Musik zunutze macht. „Wir stellen kognitive und emotionale Herausforderungen an das Gehirn mit Hilfe von Musik und beobachten dann die Reaktion des Gehirns. Musik macht den Test für die Probanden angenehmer“, so Intrator gegenüber der Nachrichtenagentur ISRAEL21c.
„Die Patienten hören verbale Anweisungen und dann mehrere Musiknoten. Sie werden aufgefordert, einen Knopf zu drücken, wenn eine bestimmte Note gespielt wird oder wenn eine Note nach einer gleichen oder anderen Note gespielt wird. Dann verwenden wir entspannende Musik, um sie in den Ruhezustand der Gehirnaktivität zu versetzen, der eine der ersten Gehirnfunktionen ist, die bei neurodegenerativen Erkrankungen geschädigt wird.
Ein Einweg-Klebeelektrodenstreifen, der auf der Stirn getragen wird, überträgt Signale an einen Sensor, während der Patient die Musik und die Anweisungen über Kopfhörer hört. Die Signale werden mit einer cloudbasierten Software interpretiert, die FDA-zugelassene Biomarker verwendet, die ebenfalls von dem Unternehmen entwickelt wurden. Die Ergebnisse werden auf einem Monitor grafisch dargestellt und sind anschliessend über das Neurosteer-Portal verfügbar.
Die musikalische Komponente des Systems wurde von der Leiterin des Bereichs kognitive Bewertung des Unternehmens, der Dozentin Neta Maimon von der Universität Tel Aviv, einer professionellen Cellistin und Doktorin der kognitiven Psychologie, entwickelt.
In einer Studie am Mount Sinai Medical Center in New York wird das Gerät von Neurosteer verwendet, um neurokritische Intensivpatienten auf unerwünschte Gehirnereignisse zu überwachen. Intrator weist darauf hin, dass auf der kardiologischen Intensivstation bei der Behandlung von Herzproblemen allein die entscheidende Tatsache ausser Acht gelassen wird, dass die Hauptaufgabe des kardiorespiratorischen Systems darin besteht, das Gehirn mit sauerstoffreichem Blut zu versorgen.
„Ohne die gleichzeitige Überwachung des Gehirns kann das Gehirn während des Aufenthalts auf der kardiologischen oder neurologischen Intensivstation erheblich geschädigt werden – man spricht dann vom ‚Post-ICU-Syndrom‘. In den USA gibt es 80.000 Intensivbetten, und wir sind entschlossen, unser sehr kleines, einfach zu bedienendes Gerät zur Verfügung zu stellen, um die Ärzte automatisch und rechtzeitig zu alarmieren und so die möglicherweise auftretenden Hirnschäden zu verringern.
“Ich interessiere mich für die Schnittstelle zwischen Musik, Technologie, kognitiver Neurowissenschaft und Datenanalyse. Ich erforsche leidenschaftlich gerne die verschiedenen Möglichkeiten, wie die Kombination dieser Themen das Leben der Menschen verbessern kann“, so Neta Maimon.
Mit 12 Mitarbeitern, die sich auf die Neurosteer-Büros in Tel Aviv, Los Angeles und New York verteilen, hat das Unternehmen das Gerät zunächst an private Kliniken für Altersmedizin vermarktet, um die neurologischen Auswirkungen von Alterung, Stress, Angst, kognitivem Abbau und/oder Depression zu beurteilen.
Neurosteer bemüht sich nun um Kapital, um die klinischen Validierungsversuche zu beschleunigen, damit das Gerät von der FDA für weitere medizinische Anwendungen zugelassen werden kann.
So wurde es beispielsweise im vergangenen Jahr in Israel zur Beurteilung von Parkinson- und Essentiellen Tremor-Patienten getestet. Es wurde sogar an tibetischen Mönchen getestet, um die Wirkung von Meditation auf das Gehirn zu untersuchen.
15-minütiger Test
In einer Studie am Mount Sinai Medical Center in New York wird das Gerät von Neurosteer verwendet, um neurokritische Intensivpatienten auf unerwünschte Gehirnereignisse zu überwachen. Nathan Intrator weist darauf hin, dass auf der kardiologischen Intensivstation bei der Behandlung von Herzproblemen allein die entscheidende Tatsache ausser Acht gelassen wird, dass die Hauptaufgabe des kardiorespiratorischen Systems darin besteht, das Gehirn mit sauerstoffreichem Blut zu versorgen.
„Ohne die gleichzeitige Überwachung des Gehirns kann das Gehirn während des Aufenthalts auf der kardiologischen oder neurologischen Intensivstation erheblich geschädigt werden – man spricht dann vom ‚Post-ICU-Syndrom‘. In den USA gibt es 80.000 Intensivbetten, und wir sind entschlossen, unser sehr kleines, einfach zu bedienendes Gerät zur Verfügung zu stellen, um die Ärzte automatisch und rechtzeitig zu alarmieren und so die möglicherweise auftretenden Hirnschäden zu verringern.
Für Neurosteer ist es ein Glücksfall, dass es einen neuen Bedarf für die Bewertung der frühen Anzeichen von neurodegenerativen Erkrankungen gibt.
„Im Februar 2023 hat die FDA das erste Medikament zur Verlangsamung der Alzheimer-Krankheit zugelassen“, sagt Intrator. „Plötzlich wurde es sehr wichtig, so früh wie möglich zu erkennen, ob eine Person an Alzheimer erkrankt ist – auch wenn es keine eindeutigen Anzeichen für einen kognitiven Abbau gibt -, denn die Medikamente können die Krankheit nicht rückgängig machen, sondern nur verlangsamen.”
Intrator betont, dass ein frühzeitiger kognitiver Verfall sowie Traumata, Stress und Ängste oft gut durch Meditation, Lebensstil- und Ernährungsumstellung sowie Übungen zur Hirnstimulation behandelt werden können. Das Neurosteer-Gerät kann Rückmeldungen über die Gehirnaktivität liefern, um die Anwendung solcher Techniken für bestimmte Bedingungen zu optimieren.
Doch ähnlich wie vor 40 Jahren die Menschen im frühen mittleren Alter begannen, zur Prävention von Herzinfarkten im Alter so genannte Statine einzunehmen, würden viele gerne die neuen Medikamente zur Vorbeugung von Alzheimer einnehmen.
„Aber diese Medikamente haben viele Nebenwirkungen und müssen sorgfältig verordnet werden. Deshalb brauchen wir einen breit einsetzbaren Test, der eindeutig anzeigt, ob sich Beta-Amyloide ansammeln und ob sich die kognitiven Funktionen generell verändern“, sagt Intrator.
„Wir sind auf dem Weg zu einem einzigen 15-minütigen audiogestützten Test, der in der Lage sein wird, das Risiko von Alzheimer und vaskulärer Demenz zu erkennen“, sagt Intrator. „Dies ist möglicherweise der Schlüssel zu einer breiten Anwendung. Wir wollen es den Hausärzten zur Verfügung stellen, damit sie nicht monatelang auf Termine für radioaktive Gehirnscans und MRTs warten müssen. Es kann während der jährlichen Untersuchung durchgeführt werden. Die Krankenschwester kann unser kleines Pflaster auf die Stirn kleben und die Person kann den Test selbst durchführen.“
