Gehirnkonnektivität und ihr Zusammenhang mit kognitiver Funktion bei Patient:innen mit Post-COVID-19-Zustand nach milder Infektion

Warum das für den Alltag wichtig ist

Viele Menschen, die nur einen milden COVID-19-Verlauf hatten, kämpfen Monate oder sogar Jahre später mit Gehirnnebel, Konzentrationsschwierigkeiten und erschöpfender Müdigkeit. Da normale Gehirnscans oft unauffällig aussehen, fragen sich sowohl Patient:innen als auch Behandelnde: Gibt es wirklich etwas anderes im Gehirn, oder sind die Symptome nur subjektiv? Diese Studie wollte unter die Haube des ruhenden Gehirns blicken und mit einer sensiblen MRT-Technik prüfen, ob die „Leerlauf“-Netzwerke von Menschen mit Post-COVID-19-Zustand (PCC) anders arbeiten als bei Personen ohne anhaltende Beschwerden.

Wer untersucht wurde

Das Team untersuchte 22 Erwachsene in Schweden, die eine bestätigte milde SARS-CoV-2-Infektion hatten, nie hospitalisiert wurden, aber später lang anhaltende kognitive Probleme und Fatigue entwickelten, die Arbeit und Alltag beeinträchtigten. Im Durchschnitt bestanden ihre Symptome fast drei Jahre. Sie wurden mit 19 Freiwilligen ähnlichen Alters und Geschlechts verglichen, die keine anhaltenden Post-COVID-Probleme berichteten. Alle füllten ausführliche Fragebögen zu Müdigkeit, Angst und Depression aus und absolvierten einen Testbatterie zu Aufmerksamkeit, Gedächtnis und Verarbeitungsgeschwindigkeit. Anschließend unterzogen sich alle Teilnehmenden einer erweiterten Gehirn-MRT, einschließlich einer Methode, die misst, wie verschiedene Hirnregionen im Ruhezustand natürlich „miteinander sprechen“, während die Person entspannt im Scanner liegt.

Blick in den Leerlauf des Gehirns

Statt die Teilnehmenden komplexe Aufgaben lösen zu lassen, zeichneten die Forschenden die Ruhezustandsaktivität auf, während die Personen einfach auf einen festen Punkt starrten und den Geist wandern ließen. Das zeigt großräumige Netzwerke, die gemeinsam an- und ausgehen. Eines der wichtigsten ist das Default-Mode-Netzwerk, eine Reihe von Regionen, die aktiv sind, wenn wir wach sind, aber nach innen gerichtet — beim Tagträumen, Erinnern oder Selbstreflektieren. Mit mathematischen Methoden zerlegten die Forschenden die MRT-Signale in unabhängige Netzwerke und verglichen, wie stark die Hirnregionen jeder Person innerhalb dieser Netzwerke miteinander verbunden waren, sowohl vor als auch nach einer einfachen andauernden Aufmerksamkeitsaufgabe im Scanner.

Was bei Menschen mit Long COVID anders war

Der zentrale Befund war, dass Menschen mit PCC vor der Aufmerksamkeitsaufgabe stärkere Verbindungen innerhalb Teilen des Default-Mode-Netzwerks zeigten als die Vergleichsgruppe. Dieses verstärkte „Geplapper“ trat in Bereichen auf, die mit selbstbezogenen Gedanken und visueller Verarbeitung zu tun haben, darunter der Precuneus (ein zentrales Integrationszentrum), die Insula (wichtig für die Körperinnenwahrnehmung), das Kleinhirn und Regionen, die komplexe visuelle Szenen und Gesichter verarbeiten. Interessanterweise schwanden diese Unterschiede, wenn die Forschenden die Gehirnaktivität nach der Aufmerksamkeitsaufgabe betrachteten, und die Netzwerke der Patient:innen und Kontrollen wirkten ähnlicher. Gleichzeitig unterschieden sich die standardisierten kognitiven Testergebnisse zwischen den Gruppen nicht signifikant, obwohl die PCC-Gruppe tendenziell etwas langsamer bei visuellen, anspruchsvollen Aufgaben war und deutlich mehr Fatigue sowie leichte depressive Symptome angab.

Anhaltspunkte, aber noch keine vollständige Erklärung

Trotz der klaren Unterschiede in der Verdrahtung des Default-Mode-Netzwerks im Ruhezustand fand die Studie keine direkten Zusammenhänge zwischen diesen Hirnveränderungen und den Ergebnissen in Gedächtnis- und Aufmerksamkeitsprüfungen oder der Schwere der angegebenen Müdigkeit, Angst und Depression. Es gab auch keine Hinweise darauf, dass Körpergewicht diese Konnektivitätsmuster beeinflusste. Die Autor:innen vermuten, dass die kleine Stichprobe und der hohe Bildungsstand vieler Teilnehmender subtile Leistungseinbußen schwerer erfassbar gemacht haben könnten, weil einige Personen trotz Abfalls vom früheren Leistungsniveau noch im „Normalbereich“ liegen. Sie bemerken außerdem, dass erhöhte Konnektivität in Regionen, die mit Sehen und innerer Wahrnehmung verknüpft sind, andere Arbeiten widerspiegelt, die Augenbewegungsprobleme und visuelle Beschwerden bei PCC zeigen, und deuten an, dass gestörte Kommunikation in diesen Netzwerken einigen Symptomen zugrunde liegen könnte.

Was das für die Zukunft bedeutet

Für Menschen, die nach einer milden Infektion mit Long COVID leben, liefert diese Studie objektive Hinweise darauf, dass ihre Gehirne anders funktionieren können — selbst Jahre nach der Erstkrankung und selbst wenn Routinebildgebung normal erscheint. Die veränderte Aktivität im defaulten „Leerlauf“-Netzwerk legt nahe, dass das ruhende Gehirn möglicherweise nicht so erholsam ist, wie es sein sollte, und so zur anhaltenden Benommenheit und Müdigkeit beitragen könnte. Auch wenn die Studie diese Veränderungen noch nicht eindeutig mit einzelnen Symptomen verknüpfen oder vorhersagen kann, wer sich erholt, unterstreicht sie, dass PCC mit subtilen, aber anhaltenden Verschiebungen der Gehirnfunktion verbunden ist. Größere, länger angelegte Studien sind nötig, um diese Muster zu bestätigen und schließlich gezielte Rehabilitationsstrategien zu entwickeln, die den Netzwerken des Gehirns helfen, wieder ein gesünderes Gleichgewicht zu erreichen.

Zitation: Hedström, S., Stenberg, J., Borg, K. et al. Brain connectivity and its relation to cognitive function in patients with post-COVID 19 condition after mild infection. Sci Rep 16, 8152 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-41665-2

Schlüsselwörter: Long COVID, Gehirnnetze, Ruhezustands-fMRI, kognitive Erschöpfung, Default-Mode-Netzwerk