Wie die Stimulation des Vagusnervs die Kommunikation zwischen Magen und Gehirn beeinflusst
Vor einigen Jahren wurde ein Netzwerk im Gehirn identifiziert, das mit den Signalen des Magens gekoppelt ist und vermutlich mit dem Hunger- und Sättigungsgefühl in Zusammenhang steht. Nun hat ein Forschungsteam der Universitätskliniken Tübingen und Bonn untersucht, wie sich eine nicht-invasive Stimulation des Vagusnervs am Ohr auf die Kommunikation zwischen Magen und Gehirn auswirkt.
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Der Vagusnerv ist verantwortlich für die Steuerung vieler Aspekte des menschlichen Verhaltens: Er verbindet wichtige Organsysteme mit dem Gehirn und unterstützt somit die Weiterleitung von körpereigenen Signalen. Diese helfen etwa bei der gezielten Nahrungssuche, indem sie das Belohnungssystem für Essensreize schärfen, wenn der Magen leer ist.
Bisherige Forschungen zeigten, dass der Vagusnerv die Verdauung über das Gehirn regulieren kann. Dieser Mechanismus ist für therapeutische Anwendungen relevant, da der Vagusnerv nicht-invasiv stimuliert werden kann. Mit einer neuen Studie beantwortet das Team um Doktorandin Sophie Müller und Prof. Dr. Nils Kroemer die bisher ungeklärte Frage, wie genau die Steuerung über das Gehirn funktioniert.
Studie: Stimulation des Vagusnervs am Ohr
Das Team, bestehend aus Wissenschaftlern der Universitäten Tübingen und Bonn sowie des Deutschen Instituts für Ernährungsforschung in Potsdam und des Deutschen Zentrums für Diabetesforschung, untersuchte insgesamt 31 Teilnehmer. Sie kombinierten die Stimulation des Vagusnervs am Ohr mit einer zeitgleichen Aufzeichnung der Aktivierung des Gehirns über funktionelle Magnetresonanztomographie (MRT) und einem Elektrogastrogram. «Wir konnten erstmals zeigen, dass wir die Kopplung zwischen Signalen des Magens und des Gehirns mit einer elektrischen Stimulation verstärken können – und das innerhalb von wenigen Minuten», so Prof. Kroemer.
Vagusnerv-Stimulation erhöht Kopplung mit Signalen des Magens
Das Forschungsteam hat bei den Studienteilnehmenden sowohl den Vagusnerv am Ohr als auch in einer Kontrollsimulation andere Nerven am Ohr angeregt. «Wir konnten beobachten, dass die Vagusnerv-Stimulation die Kopplung mit Signalen des Magens im Hirnstamm und im Mittelhirn erhöht», erklärt Prof. Kroemer und führt fort: «Diese Regionen sind wichtig, da sie die ersten Ziele des Vagusnervs im Gehirn sind und über das Mittelhirn bereits Effekte vermittelt sein könnten, die unsere Handlungen beeinflussen.» Darüber hinaus entdeckten die Wissenschaftler, dass die Kopplung mit dem Magen im gesamten Gehirn zunahm, insbesondere in Regionen, die bereits vor der Stimulation stärker mit dem Magen kommunizieren. Veränderungen in der Kopplung zwischen Magen und Gehirn können nahezu unmittelbar erzeugt werden und sich schnell ausbreiten.
Diese Erkenntnisse können neue Therapieoptionen ermöglichen. So forscht die Gruppe um Prof. Kroemer aktuell weiter an einer möglichen Anwendung bei Depressionen, wo Veränderungen in der Kommunikation zwischen dem Körper und dem Gehirn bereits als ein wesentlicher Faktor betrachtet werden. Auch bei Adipositas und Essstörungen könnte die Stimulation des Vagusnervs in Zukunft betroffenen Personen helfen, die Wahrnehmung der Körpersignale wiederherzustellen.PS
