Alzheimer-Forschung

Radiowellen reinigen die Gehirne von Mäusen mit Alzheimer

 Dennis Lenz

Radiowellen reinigen die Gehirne von Mäusen mit Alzheimer
(Symbolbild, KI-generiert) So könnte der Effekt unter dem Fluoreszenzmikroskop aussehen: links ein Hirnschnitt mit vielen grün leuchtenden Amyloid-Ablagerungen, rechts derselbe Bereich mit deutlich weniger davon. Blau gefärbt sind die Zellkerne im Hippocampus und in der Hirnrinde. Es handelt sich um keine Originalaufnahmen der Studie, der Unterschied ist zur Veranschaulichung überzeichnet. In der Studie aus Peking hatten Alzheimer-Mäuse nach sieben Tagen mit je zehn Minuten Ultrakurzwelle messbar weniger Amyloid-beta im Gehirn. (Foto: © Forschung und Wissen, KI-Bild)

Zehn Minuten Radiowellen haben bei Mäusen die Selbstreinigung des Gehirns angekurbelt. Bei Alzheimer-Mäusen sank nach einer Woche täglicher Sitzungen das Alzheimer-Eiweiß im Gehirn, und ihr Gedächtnis wurde besser. Forscher des Beijing Institute of Basic Medical Sciences und des Allgemeinen Krankenhauses der Volksbefreiungsarmee in Peking nutzten dafür ein Ultrakurzwellen-Gerät, wie es in der Physiotherapie seit Langem im Einsatz ist. Schon eine einzige Sitzung von zehn Minuten beschleunigte bei gesunden Tieren das Reinigungssystem des Gehirns, das sonst vor allem im Tiefschlaf arbeitet. Das berichtet das Team im Fachjournal Science Advances. Ob das auch beim Menschen funktioniert, wurde noch nicht untersucht.

Die Studie ist bereits Mitte Oktober erschienen, macht aber gerade in sozialen Netzwerken die Runde. Dort ist von einem „Auswurfknopf“ für Gehirngifte die Rede, der Alzheimer-Ablagerungen in zehn Minuten ohne Pillen und ohne Operation ausspült. So weit tragen die Daten nicht. Der Kern der Arbeit ist trotzdem bemerkenswert: Ein einfaches, von außen wirkendes Gerät brachte das Gehirn wacher Mäuse in einen Zustand, der dem Tiefschlaf ähnelt, und genau in diesem Zustand räumt das Gehirn besonders gründlich auf.

Das Gehirn spült sich im Schlaf durch

Anders als der übrige Körper hat das Gehirn keine klassischen Lymphgefäße, die Abfallstoffe abtransportieren. Diese Aufgabe übernimmt ein Spülsystem, das die dänische Neurowissenschaftlerin Maiken Nedergaard und ihr Team 2012 beschrieben haben. Es wird glymphatisches System genannt. Hirnwasser strömt dabei entlang der Blutgefäße in das Gewebe, nimmt Stoffwechselreste auf und fließt entlang der Venen wieder ab. Über Lymphgefäße gelangt die Flüssigkeit schließlich in die Lymphknoten am Hals. Zu den Stoffen, die so entsorgt werden, gehören auch Amyloid-beta und Tau, jene Eiweiße, die sich bei Alzheimer im Gehirn ablagern.

Besonders aktiv ist dieses Spülsystem im Tiefschlaf. Dann feuern die Nervenzellen im Gleichtakt und erzeugen langsame Hirnwellen, sogenannte Delta-Wellen mit 0,5 bis 4 Schwingungen pro Sekunde. Bei Menschen haben Forscher 2019 in einer Studie im Fachjournal Science gezeigt, dass im Tiefschlaf große Wellen von Hirnwasser im Takt dieser langsamen Hirnwellen durch das Gehirn schwappen. Schlechter Schlaf gilt deshalb als ein möglicher Risikofaktor für Alzheimer, und wer schlecht schläft, ist in Deutschland keine Ausnahme: Vier von zehn Deutschen schlafen unter der Woche zu wenig. Mit dem Alter und bei einer Alzheimer-Erkrankung wird der Tiefschlaf zudem seltener. Das Spülsystem lässt nach, und die Eiweiße sammeln sich leichter an.

Seit einigen Jahren suchen Forscher deshalb nach Wegen, die Reinigung des Gehirns von außen anzukurbeln. Ein Team am Massachusetts Institute of Technology zeigte 2024 im Fachjournal Nature, dass bei Alzheimer-Mäusen Licht und Töne, die 40-mal pro Sekunde flackern, mehr Amyloid über das Spülsystem abtransportieren. Auch sehr schwacher Ultraschall und schwacher Gleichstrom wurden an Tieren erprobt. Diese Verfahren brauchen allerdings meist lange Sitzungen, etwa eine Stunde Flackerlicht täglich über zwei Wochen.

Ein Gerät aus der Physiotherapie

Die Arbeitsgruppe um Xiaoxia Jiang und den Rehabilitationsmediziner Nan Peng griff zu einer viel älteren Technik. Ultrakurzwellen sind elektromagnetische Wellen im Bereich von 30 bis 300 Megahertz, also Radiowellen, wie sie ähnlich auch beim UKW-Radio genutzt werden. Sie sind nicht ionisierend und schädigen das Erbgut deshalb nicht. In der Physiotherapie und der Rehabilitation werden solche Geräte seit Jahrzehnten eingesetzt, etwa gegen Entzündungen. Frühere Versuche desselben Teams hatten gezeigt, dass Ultrakurzwellen nach Hirnverletzungen bei Tieren Entzündungen im Gehirn dämpfen.

Für die neue Studie nutzten die Forscher ein handelsübliches chinesisches Therapiegerät mit einer Frequenz von 40,68 Megahertz. Zwei runde Plattenelektroden mit fünf Zentimetern Durchmesser wurden links und rechts parallel zum Kopf der Mäuse ausgerichtet, mit zwei Zentimetern Luft dazwischen. Die Elektroden berührten die Tiere also nicht. Die Leistung lag bei rund 4,4 Watt und damit so niedrig, dass sich das Gewebe nicht erwärmte. Bei den Kontrolltieren lief alles genauso ab, nur blieb das Gerät ausgeschaltet.

Um zu messen, wie gut das Gehirn sich reinigt, spritzten die Forscher den Mäusen einen leuchtenden Farbstoff in das Hirnwasser im Nacken und verfolgten, wie schnell er in den Lymphknoten am Hals ankommt. Bei gesunden Mäusen, die zehn Minuten lang bestrahlt wurden, kam nach einer Stunde deutlich mehr Farbstoff in den Halslymphknoten an als bei unbehandelten Tieren. Längere Sitzungen von 20 oder 30 Minuten brachten keinen zusätzlichen Vorteil. Der Farbstoff strömte zudem schneller in das Hirngewebe hinein und wurde schneller wieder herausgespült. Nach zwei Stunden war der Unterschied in den Lymphknoten verschwunden, die Reinigung lief also vor allem schneller ab.

Wach, aber mit Hirnwellen wie im Tiefschlaf

Die Erklärung fanden die Forscher in den Hirnströmen. Mit Elektroden im Gedächtniszentrum Hippocampus und auf der Großhirnrinde zeichneten sie die Aktivität der Nervenzellen auf. Während der Bestrahlung nahmen die langsamen Delta-Wellen stark zu, ihr Anteil an der gesamten Hirnaktivität stieg ungefähr um das 20-Fache. Die Mäuse waren wach, ihr Gehirn zeigte aber ein Muster, das dem Tiefschlaf ähnelt. Messfehler durch das Gerät schlossen die Forscher aus: Bei toten Tieren und bei den Elektroden allein änderte sich durch die Radiowellen nichts.

Zwei weitere Versuche zeigen, wie wichtig die Nervenzellen und ein bestimmtes Eiweiß sind. Legten die Forscher die Nervenzellen in einer Hirnhälfte mit einem chemischen Schalter still, blieb dort der Reinigungsschub aus. Und blockierten sie mit einem Wirkstoff die Wasserkanäle Aquaporin-4, durch die das Hirnwasser aus den Blutgefäßen ins Gewebe gelangt, verschwand die Wirkung komplett. Die Bestrahlung sorgte außerdem dafür, dass sich mehr dieser Wasserkanäle an den Blutgefäßen sammelten, genau dort, wo sie für den Durchfluss gebraucht werden.

Weniger Alzheimer-Eiweiß und besseres Gedächtnis bei Mäusen

Danach testete das Team das Verfahren an sechs Monate alten Alzheimer-Mäusen. Diese Tiere tragen menschliche Gene, durch die sich früh Amyloid-beta im Gehirn ablagert. Sie wurden sieben Tage lang täglich zehn Minuten bestrahlt. Danach floss bei ihnen mehr Hirnwasser durch das Gewebe, und der Abtransport in die Halslymphknoten war deutlich besser als bei unbehandelten Alzheimer-Mäusen. Im Hirngewebe fanden die Forscher weniger Amyloid-beta. Wie stark die Menge sank, nennen sie im Text nicht in Prozent, der Unterschied war statistisch aber eindeutig.

Auch im Verhalten zeigte sich ein Effekt. In einem Y-förmigen Labyrinth erkundeten die behandelten Mäuse den neuen Gang häufiger, und neue Gegenstände erkannten sie besser als bekannte. Beides gilt als Zeichen für ein besseres Gedächtnis. Diese Verbesserung hielt nach Angaben der Autoren mindestens einen Monat nach dem Ende der Behandlung an. In einem weiteren Versuch linderte eine einzige Sitzung bei Mäusen mit einem Schädel-Hirn-Trauma die Schwellung des Gehirns. Nach einer Behandlung über drei Tage bewegten sich diese Tiere in den folgenden Wochen besser und zeigten weniger ängstliches Verhalten.

Was der Hype übertreibt

Von einem Knopf, der Alzheimer in zehn Minuten wegspült, ist die Studie weit entfernt. Die zehn Minuten beziehen sich auf eine einzelne Sitzung bei gesunden Mäusen, bei der sich der Abtransport des Farbstoffs beschleunigte. Weniger Ablagerungen fanden sich erst bei Alzheimer-Mäusen nach einer Woche täglicher Behandlung. Ohne Operation kamen die Tiere zudem nicht davon: Die Bestrahlung selbst ist zwar nicht-invasiv, für die Messungen brauchten die Mäuse aber einen dünnen Schlauch im Nacken oder Elektroden im Kopf.

Die Gruppen waren klein, oft nur fünf bis neun Tiere. Nach Angaben der Autoren wurde der gesamte Tierversuch nicht unabhängig wiederholt, und in jedem Krankheitsmodell wurde nur ein Geschlecht untersucht. Ob Radiowellen den Puls der Blutgefäße oder die Lymphgefäße der Hirnhäute beeinflussen, haben die Forscher ebenfalls nicht geprüft. Alzheimer-Mäuse bilden die Krankheit des Menschen zudem nur teilweise ab. Viele Ansätze, die bei ihnen Ablagerungen verringerten, haben beim Menschen enttäuscht.

Ein menschlicher Schädel ist außerdem viel größer und dicker als der einer Maus. Ob die Radiowellen in gleicher Stärke im Gehirn ankommen, ist offen. Eine Übersichtsarbeit im Fachjournal Frontiers in Neuroscience kam im Oktober 2026 zu dem Schluss, dass beim Menschen bislang vor allem guter Schlaf die Reinigung des Gehirns nachweislich unterstützt. Für keinen Eingriff ist dagegen belegt, dass er die Reinigung verbessert und damit Krankheiten lindert. Selbstversuche mit Geräten sind deshalb nicht sinnvoll. Bei Alzheimer spielen zudem noch andere Faktoren eine Rolle, etwa Cholesterin im Gehirn, das die Bildung von Ablagerungen beschleunigt.

Warum der Ansatz trotzdem interessant ist

Spannend ist die Arbeit vor allem, weil sie einen neuen Hebel zeigt. Die bisherigen Verfahren wirkten nach Ansicht der Autoren vor allem über die Blutgefäße, deren Pulsschlag das Hirnwasser antreibt. Die Ultrakurzwellen setzen dagegen bei den Nervenzellen selbst an und erzeugen eine Art Tiefschlaf-Muster im wachen Gehirn. Das könnte ein zusätzliches Zeitfenster für die Reinigung schaffen, gerade bei Menschen, deren Schlaf durch das Alter, eine Hirnverletzung oder eine beginnende Demenz gestört ist. Ein Vorteil ist zudem die kurze Behandlungsdauer. Die Geräte gibt es bereits, sie sind einfach zu bedienen und in Kliniken vorhanden.

Bis zu einer möglichen Therapie ist es dennoch ein weiter Weg. Zunächst müssten Studien klären, ob die Radiowellen auch im menschlichen Gehirn die langsamen Hirnwellen verstärken und ob sich das Hirnwasser dann messbar schneller bewegt. Erst danach könnten Studien mit Alzheimer-Patienten folgen. Die Autoren selbst wollen als Nächstes untersuchen, wie die Radiowellen einzelne Nervenzellen beeinflussen.

Science Advances, Noninvasive ultrashort wave neuromodulation enhances glymphatic clearance to alleviate traumatic brain edema and Alzheimer’s pathology; doi:10.1126/sciadv.aeh8870

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