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DARPA will Nah-Infrarot-Licht in die Gehirne von Menschen strahlen, um Medikamente im Körper zu aktivieren oder zu deaktivieren
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DARPA plant Einsatz von Nah-Infrarot-Licht zur gezielten Aktivierung und Deaktivierung von Medikamenten im menschlichen Gehirn

Die DARPA stellt ein Forschungsprogramm zusammen, bei dem Nahinfrarotlicht in die Gehirne von Menschen eingestrahlt werden soll, das im Erfolgsfall in der Lage wäre, Medikamente im Körper bei Bedarf zu aktivieren und zu deaktivieren.

Die US Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA) hat eine Sonderausschreibung für ihr Alert WARfighter Enablement (AWARE)-Programm veröffentlicht, das dazu beitragen soll, die Wachsamkeit bei Menschen nach Schlafverlust zu erhöhen.

“Das AWARE-Programm zielt darauf ab, eine Kombination aus Medikament und Gerät zu entwickeln, um die Wachsamkeit nach Schlafverlust beim Menschen nicht-invasiv zu erhöhen, ohne negative Nebenwirkungen wie Angst, Reizbarkeit oder Euphorie und mit geringerem Suchtpotenzial.”

DARPA AWARE Programm Sonderbekanntmachung

Amerikanischen Soldaten wird häufig Dextroamphetamin als Stimulans verschrieben, um sie nach einem Schlafentzug wach zu halten. Das Medikament kann jedoch Angstzustände, Reizbarkeit oder Euphorie hervorrufen, wobei letzteres zur Abhängigkeit führen kann.

Um dem entgegenzuwirken, sucht die DARPA nach einer Möglichkeit, Soldaten eine „photoschaltbare“ Version von Dextroamphetamin zu verabreichen, die im Körper inaktiv bleibt, bis sie durch Nahinfrarotlicht (NIR) aktiviert wird:

Während es aktiv ist, verhält sich das neue photoschaltbare Medikament genauso wie normales (d. h. nicht photoschaltbares) Dextroamphetamin.

Theoretisch könnte die Droge mit einem Schnipsen eines in den Kopf geschossenen NIR-Lichts ein- oder ausgeschaltet werden, „um bei Bedarf den Übergang von der Wachsamkeit zu erleichtern und einen erholsamen Schlaf zu ermöglichen.“

Und laut DARPA „kann die zeitliche Anordnung von NIR-Lichtimpulsen verwendet werden, um die Dosis der aktivierten Droge im Laufe der Zeit zu titrieren, was das Potenzial für Abhängigkeit und andere unerwünschte Wirkungen weiter reduzieren kann.

“Die AWARE-Technologie wird mit zeitlicher Selektivität entwickelt, die eine reversible Aktivierung des Medikaments genau dann ermöglicht, wenn es benötigt wird.”

DARPA AWARE Programm Sondermitteilung

Die DARPA-Sondermitteilung beschreibt das Verfahren wie folgt:

„Durch die nicht-invasive Zuführung von NIR-Licht in bestimmte Bereiche des Gehirns wird die Kombination aus photoschaltbarem Medikament und NIR-emittierendem Licht selektiv Regionen des präfrontalen Kortex aktivieren, die für die exekutive Funktion, das Arbeitsgedächtnis und die Entscheidungsfindung verantwortlich sind, während tiefe Hirnstrukturen wie die Amygdala und das Striatum, die mit Stimmungsschwankungen bzw. Euphorie in Verbindung gebracht werden, ausgespart werden.

Die Leitung des AWARE-Programms, sollte es zu einem vollständig finanzierten Forschungsprojekt werden, wird Dr. Pedro Irazoqui übernehmen, der laut seiner Biografie „im Januar 2024 als Programmmanager im Biological Technologies Office zur DARPA kam. Seine Forschung zielt darauf ab, den Bedarf an einer leistungsfähigeren Kampftruppe in extremen Umgebungen zu decken”.

Als ordentlicher Professor an der Johns Hopkins University „konzentriert sich Irazoquis Forschung auf die Entwicklung tragbarer und implantierbarer drahtloser medizinischer Geräte zur Behandlung verschiedener neuronaler Pathologien mit besonderem Schwerpunkt auf Epilepsie“.

“Die zeitliche Selektivität des Wechsels von einem aktiven zu einem inaktiven Zustand des Medikaments soll den bedarfsgerechten Übergang von der Wachsamkeit erleichtern und einen erholsamen Schlaf ermöglichen.”

DARPA AWARE Programm Sondermitteilung

Letzten Monat berichtete Neuroscience News über eine Studie von Forschern des Massachusetts General Hospital, die zeigt, wie Nahinfrarotlicht bei traumatischen Hirnverletzungen, PTBS, Depressionen und möglicherweise sogar Autismus helfen könnte.

In dem Bericht von Neuroscience News heißt es:

Eine schwache Lichttherapie unterstützt die Heilung des Gehirns bei Patienten mit mittelschweren traumatischen Hirnverletzungen (TBI). Bei der Verwendung eines Helms, der Nahinfrarotlicht ausstrahlt, beobachteten die Forscher innerhalb von zwei Wochen nach der Behandlung eine verbesserte Konnektivität des Gehirns.

Und laut einer 2022 in Frontiers in Pharmacology veröffentlichten Studie kann Nahinfrarotlicht „transkraniell die physikalischen Barrieren von Haut und Schädel durchdringen und das Gehirnparenchym erreichen, wenn ein optisches Fenster zwischen 650 nm und 1.200 nm verwendet wird, ohne dass es zu einer übermäßigen Wärmeentwicklung kommt. Biomedizinische Berichte belegen die Fähigkeit von NIR-Licht, biochemische Prozesse zu stimulieren, die einen gesunden Zustand des Gehirns aufrechterhalten, und können bei akuten und chronischen pathologischen Hirnzuständen von Nutzen sein.”

Das AWARE-Programm der DARPA wird voraussichtlich drei Phasen über 36 Monate umfassen.