Wie der neue Nanodevice die Kommunikation zwischen Bauch und Gehirn entschlüsselt

Wissenschaftler haben den Nervenkitzel des Wissens durch einen neuartigen, bahnbrechenden Ansatz erlebt. Ein Gerät wurde entwickelt — dünner als ein menschliches Haar. Es zielt darauf ab, unbemerkt zwischen den Schichten des Kolons platziert zu werden. Was für eine Innovation! Im Zentrum steht die Fähigkeit, neuronale Signale zu einer der faszinierendsten Kommunikationsverbindungen im menschlichen Körper zu entschlüsseln — dem Dialog zwischen Gehirn und Darm.

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Wie der neue Nanodevice die Kommunikation zwischen Bauch und Gehirn entschlüsselt

von   Kategorie: Wissenschaft
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Die Bedeutung des enterischen Nervensystems


Dieser Informationsaustausch ist Teil des enterischen Nervensystems (ENS). Oft wird es übersehen im Vergleich zu den sympathischen und parasympathischen Nerven. Allerdings ist das ENS mit bis zu 600 Millionen Neuronen ausgestattet, die aus 20 verschiedenen Typen bestehen. Ein wahres Netzwerk, das als Torwächter des Magen-Darm-Trakts fungiert. Es ist beteiligt an den komplexen Abläufen und Bewegungen im Verdauungssystem. Außerdem spielt es eine Schlüsselrolle, wenn etwas schiefgeht.

Bedeutung der Wachzustände bei Tieren


"Da die neuronale Aktivität des ENS unter Anästhesie 'gedämpft' wird, ist die Fähigkeit, bei wachen Tieren Aufzeichnungen zu machen, von entscheidender Bedeutung", erklärte Róisín Owens, die Hauptautorin der Studie. Ein Neuland öffnet sich im Verständnis, wie die Kommunikation zwischen Darm und Gehirn funktioniert. Potenzielle neue Behandlungsansätze für gastrointestinale und neurologische Störungen könnten sprießen.

Zusammenhang zwischen ENS und neurologischen Erkrankungen


Es gibt zunehmende Hinweise darauf, dass eine Reihe neurologischer Erkrankungen durch das ENS bedingt sein könnten. Die Rolle des Mikrobioms im Darm erhält zunehmend Beachtung. Neueste Erkenntnisse zeigen, wie stark die Verbindung zwischen dem Mikrobiom und psychischen Gesundheitsstörungen ist. Früher wurde man über die Quellen dieser Erkrankungen im Gehirn aufgeklärt — doch das ändert sich. Die Gut-Brain-Achse scheint eine bedeutendere Rolle zu spielen, als man dachte.

Die Technologie hinter dem Nanodevice


Das neuartige Nano-Gerät kann während eines ambulanten Laparoskopieverfahrens eingesetzt werden. Bisher wurde es jedoch nur an Nagetieren und Schweinen getestet. Doch die Forscher erlebten Erstaunliches. Das Gerät war in der Lage, elektrophysiologische Aktivitäten im Darm für zwei Wochen ohne Probleme aufzuzeichnen. Diese Fähigkeit eröffnet neue Möglichkeiten zur Diagnostik und Therapie von Erkrankungen, basierend auf Echtzeitdaten.

Die Herausforderungen bei Zugang und Informationsgewinnung



"Das Nervensystem des Darms war historisch gesehen schwer zugänglich", bemerkte Alex Boys, Mitautor der Studie. Das Erschließen dieser Informationen ist von enormer Bedeutung. Das bestehende Problematiken aufgrund der Komplexität des ENS könnte einem neuen Licht ausgesetzt werden. Die ehrgeizigen Ziele des Forschungsteams könnten viele bislang schwer behandelbare Erkrankungen aufdecken.

Neue Horizonte für die Gesundheitsforschung


Mit dieser neuen Implantat-Technologie wird es erstmals möglich, elektrophysiologische Signale des "zweiten Gehirns" im Darm über längere Zeiträume aufzuzeichnen. "Dies erlaubt uns, zu untersuchen, wie der Darm auf physiologische Reize reagiert", sagte Amparo Güemes Gonzalez, Co-Autorin der Studie. Ein Paradigmenwechsel in Bezug auf Erkenntnisse über die Kommunikation zwischen Darm und Gehirn wird angestoßen.

Ausblick auf zukünftige Forschungsmöglichkeiten


"Es war vorher einfach nicht möglich", so Güemes. Die vorliegende Forschung, veröffentlicht in der Fachzeitschrift Nature Communications, wird die Grundlagen für eine neue Ära in der Medizin legen. Die Auswirkungen auf die Gesundheit könnten tiefgreifend sein — ein echter Fortschritt für die Wissenschaft.

Quellen