DARPA will Medikamente im menschlichen Gehirn mit Nahinfrarotlicht aktivieren

DARPA stellt derzeit ein Forschungsprogramm zusammen, bei dem das Gehirn von Menschen mit Nahinfrarotlicht bestrahlt werden soll. Im Erfolgsfall könnte das Programm in der Lage sein, bei Bedarf Medikamente im Körper der Menschen zu aktivieren oder zu deaktivieren.

Die US-amerikanische Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA) hat eine Sondermitteilung zu ihrem Alert WARfighter Enablement (AWARE)-Programm herausgegeben, das darauf abzielt, die Wachsamkeit von Menschen nach Schlafmangel zu steigern.

„Das AWARE-Programm zielt darauf ab, eine Kombination aus Medikament und Gerät zu entwickeln, um die Wachsamkeit nach Schlafmangel bei Menschen auf nicht-invasive Weise zu steigern, ohne negative Nebenwirkungen wie Angst, Reizbarkeit oder Euphorie und mit reduziertem Suchtpotenzial.“

Besonderer Hinweis zum DARPA AWARE-Programm

Amerikanischen Soldaten wird häufig Dextroamphetamin als Stimulans verschrieben, um sie nach Schlafentzug wach zu halten. Das Medikament kann jedoch Angstzustände, Reizbarkeit oder Euphorie auslösen, wobei letztere 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 die Anwesenheit von Nahinfrarotlicht (NIR) aktiviert wird:

„ Während der Wirkung verhält sich das neue photoschaltbare Medikament genauso wie normales (d. h. nicht photoschaltbares) Dextroamphetamin .“

Theoretisch könnte das Medikament durch einen in den Kopf gerichteten Lichtstrahl mit NIR-Licht ein- oder ausgeschaltet werden, „ um bei Bedarf die Abschaltung des Wachzustands zu erleichtern und erholsamen Schlaf zu ermöglichen “.

Laut DARPA „ kann die zeitliche Anordnung der NIR-Lichtimpulse dazu genutzt werden, die Dosis des aktivierten Arzneimittels im Laufe der Zeit zu titrieren, was das Suchtpotenzial und die Gefahr anderer unerwünschter Wirkungen weiter verringern kann .“

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

Besonderer Hinweis zum DARPA AWARE-Programm

In der Sondermitteilung der DARPA wird der Vorgang wie folgt beschrieben:

„Durch die nichtinvasive Abgabe von NIR-Licht an bestimmte Bereiche des Gehirns aktiviert die Kombination aus einem photoschaltbaren Medikament und einem NIR-emittierenden Licht gezielt Bereiche des präfrontalen Kortex, die für exekutive Funktionen, 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, vermieden werden .“

Die Leitung des AWARE-Programms, sollte es zu einem voll finanzierten Forschungsprojekt werden, übernimmt Dr. Pedro Irazoqui, der laut seiner Biografie „im Januar 2024 als Programmmanager im Biological Technologies Office zur DARPA kam. Seine Forschung zielt darauf ab, den Bedarf an leistungsfähigeren Streitkräften 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 Nervenerkrankungen mit besonderem Schwerpunkt auf Epilepsie.“

„ Die zeitliche Selektivität beim Umschalten des Arzneimittels von einem aktiven in einen inaktiven Zustand soll eine bedarfsgerechte Rückschaltung aus dem Wachzustand erleichtern und erholsamen Schlaf ermöglichen. “

Besonderer Hinweis zum DARPA AWARE-Programm

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

Laut dem Bericht von Neuroscience News :

„ Eine Low-Level-Lichttherapie unterstützt die Heilung des Gehirns bei Patienten mit mittelschwerer traumatischer Hirnverletzung (TBI). Mithilfe eines Helms, der Nahinfrarotlicht aussendet, konnten Forscher innerhalb von zwei Behandlungswochen eine verbesserte Konnektivität des Gehirns beobachten .“

Und laut einer Studie aus dem Jahr 2022 in Frontiers in Pharmacology kann Nahinfrarotlicht „transkraniell die physischen Barrieren der Haut und des Schädels durchdringen und das Hirnparenchym erreichen, wenn ein optisches Fenster zwischen 650 nm und 1.200 nm verwendet wird, ohne dass übermäßige Wärmeentwicklung auftritt. Biomedizinische Berichte belegen die Fähigkeit von NIR-Licht, biochemische Prozesse anzuregen, die einen gesunden Gehirnzustand aufrechterhalten und bei akuten und chronischen pathologischen Gehirnerkrankungen von Nutzen sein können.“

Das DARPA AWARE-Programm soll aus drei Phasen bestehen und sich über 36 Monate erstrecken.