Serotoninspiegel kann durch ein innovatives Gerät namens WINCS erkannt und gemessen werden

Forscher der Mayo Clinic sind zu dem Schluss gekommen, dass ein drahtloses Instantaneous Neurotransmitter Concentration System (WINCS) durch tiefe Hirnstimulation den Serotoninspiegel im Gehirn erkennen und messen kann. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass solche Messungen von Serotonin in Zukunft dazu beitragen könnten, einen therapeutischen Mechanismus der Tiefenhirnstimulation für psychiatrische Erkrankungen zu etablieren. Die Studie wurde in der September-Ausgabe 2010 des Journal of Neurosurgery veröffentlicht.

Serotonin ist ein Neurotransmitter im Gehirn, von dem angenommen wird, dass er eine Schlüsselrolle bei der Kontrolle von Depressionen spielt, der zweithäufigsten Erkrankung in den Industrieländern mit einer Lebenszeitprävalenz von 17 % in den Vereinigten Staaten. Mit Hilfe der Tiefenhirnstimulation können Neurochirurgen Patienten mit essentiellem Tremor, der Parkinson-Krankheit, Bewegungsstörungen und jetzt, auf der Grundlage dieser Studie, auch mit psychiatrischen Störungen helfen.

„In einer früheren Studie haben wir, um den Mechanismus der tiefen Hirnstimulation besser zu verstehen, WINCS entwickelt, ein neues Gerät, mit dem wir erfolgreich Neurotransmitter wie Dopamin und Noradrenalin im Sekundentakt messen konnten“, sagte Kendall Lee, Neurochirurg an der Mayo Clinic. „In diesem Experiment wollten wir versuchen, Serotonin zu messen, das für den Mechanismus der Depression und ihrer Behandlung sehr wichtig ist. Diese Studie zeigt, dass das WINCS Serotonin mit einer Technologie namens Fast-Scan Cyclic Voltammetry messen kann, einer elektrochemischen Methode, die es ermöglicht, Serotonin in Echtzeit im lebenden Gehirn zu messen“, fügte Kendall hinzu.

Die Forscher arbeiteten mit der Abteilung für Ingenieurwesen der Mayo Clinic und Paul Garris von der Illinois State University zusammen, der bei der Entwicklung und Prüfung des WINCS-Geräts half. „Wir waren in der Lage, die Labormethode der Neurotransmitterdetektion zu übernehmen und ein miniaturisiertes, drahtloses, computergesteuertes Gerät zu schaffen, das die Detektion in Echtzeit ermöglicht“, sagt Kevin Bennet, Vorsitzender der Abteilung für Ingenieurwesen der Mayo Clinic. „Wir haben die Technik der zyklischen Fast-Scan-Voltammetrie genommen, eine Echtzeitsteuerung und -berichterstattung geschaffen und sie in etwas umgewandelt, das bei Tieren und Menschen verwendet werden kann.“

„Mit diesem Gerät können wir jetzt Serotonin in Echtzeit messen, so dass wir hoffen, dass wir in naher Zukunft in der Lage sein werden, WINCS zur Messung von Serotonin im menschlichen Gehirn zu verwenden“, sagte Lee. „Bedeutsam ist, dass wir Serotonin, wenn wir es messen können, vielleicht auch modulieren können. Das öffnet die Tür für noch mehr spannende Bereiche der Medizin. By having technology such as WINCS, rather than just diagnosing or measuring neurotransmitters, you can use this as a therapeutic tool to more precisely regulate brain neurotransmitter levels.“