War es Tiefenhirnstimulation?

Tiefenhirnstimulation (Abbildung) Bei der tiefen Hirnstimulation (THS) oder Tiefenhirnstimulation werden Elektroden in das Gehirn implantiert. Diese Elektroden liefern hochfrequente elektrische Impulse an Gehirnstrukturen. Sie wirken wie Schrittmacher im Gehirn. Anschließend wird eine Batterie im Brustbereich unter die Haut eingesetzt.Zur Behandlung der Parkinson-Krankheit werden in der Regel Zellkerne im Thalamus aktiviert und geformt. Der Thalamus reguliert unter anderem sowohl sensorische als auch motorische Signale. Elektroden, die im Bereich des ventralen Zwischenkerns wirken sollen, reduzieren das Zittern bei Patienten mit Morbus Parkinson. In anderen Bereichen, wie dem Hypothalamuskern (STN) oder dem Globus pallidus internus (GPi), kann die Stimulation nicht nur das Zittern, sondern auch die Bradykinesie (Zögern und Anhalten von Bewegungen (1,2)) und Steifheit reduzieren. Derzeit wird DBS häufig bei Parkinson-Patienten eingesetzt.

Was passiert im Gehirn?

Wie DBS auf zellulärer und molekularer Ebene funktioniert, ist noch umstritten. Ursprünglich wurde angenommen, dass DBS Teile der Gehirnstrukturen blockiert. Dieser Ansatz scheint jedoch nicht ganz richtig zu sein. Andere Studien berichten von einer Stimulation von Nervenzellen. Unterstützt wird dies unter anderem durch die vermehrte Ausschüttung bestimmter Neurotransmitter.Ein weiterer Ansatz ist, dass THS sowohl aktivierend als auch hemmend (blockierend) wirken kann. Das Soma (Zellkörper) ist elektrisch von der Achse „getrennt“. Der Körper wird gehemmt, wodurch die Afferenzen (eingehende Signale) zum Schweigen gebracht werden, während das Axon anregend ist.Diese gegensätzlichen Ansätze zur genauen Funktionsweise von DBS veranlassen weitere Studien. Viele verschiedene Ideen und Variablen werden untersucht: Welche Neurotransmitter werden freigesetzt? Wie lange dauert es von der Stimulation (oder Konditionierung) bis zur Wirkung? Und viele weitere Fragen sind Gegenstand laufender Forschung (3).

Wohin geht die Zukunft?

Bisher konnten mit Hilfe von DBS Netzwerktheorien aufgestellt werden, also welche Teile des Gehirns viel mit anderen Teilen kommunizieren. Bereiche, die miteinander kommunizieren, beeinflussen beispielsweise Bewegungsabläufe oder Entscheidungsfindung. Solche Erkenntnisse konnten nur gewonnen werden, weil sehr lokale Veränderungen im Gehirn, die mit kleinen Elektroden möglich sind, das gesamte Zentralnervensystem betreffen können. Zudem ermöglichen die kleinen Elektroden eine direkte Interaktion mit dem entsprechenden Netzwerk im Gehirn, und die Parameter der Elektroden lassen sich so einstellen, dass das Optimum für den Patienten erreicht wird. DBS ist jedoch ein chirurgischer Eingriff, der mit Risiken wie Blutungen und Infektionen nach der Operation verbunden ist.Im wissenschaftlichen Bereich wird DBS verwendet, um die physiologischen Grundlagen von Fehlfunktionen im Gehirn zu untersuchen und damit in Zukunft pathologische neurologische Prozesse zu behandeln. Es gibt Hinweise darauf, dass DBS nicht nur bei motorischen Erkrankungen wie Parkinson, sondern auch bei psychischen Erkrankungen wie Major Depression, Zwangsstörungen oder bipolaren Störungen eingesetzt wird. Allerdings sind die Daten noch zu spärlich, um DBS in solchen klinischen Umgebungen sicher und erfolgreich einzusetzen. Dazu werden weitere Studien durchgeführt. (4) Haftungsausschluss: Gertrud ist eine fiktive Figur. Die Symptome, die Menschen mit der Parkinson-Krankheit erfahren, und die Behandlung, der sich Hunderttausende von Menschen unterzogen haben, sind real.

Quellen

  1. Abendkinesie (Langsamkeit der Bewegung) | Parkinson-Stiftung [Internet]. [cited 2022 Aug 30]. Erhältlich bei: Morbus Parkinson – DPG e. v [Internet]. [cited 2022 Aug 31]. Erhältlich bei: Lozano AM, Lipsman N. Sondieren und Regulieren dysfunktionaler Schaltkreise mit Tiefenhirnstimulation. Neuron [Internet]. 6. Februar 2013 [cited 2022 Aug 30];77(3):406–24. Erhältlich bei: Lozano AM, Lipsman N., Bergman H., Brown P., Chabardes S., Chang JW, et al. Tiefenhirnstimulation: aktuelle Herausforderungen und zukünftige Richtungen. Nature Reviews Neurologie 2019 15:3 [Internet]. 25. Januar 2019 [cited 2022 Aug 26];15(3):148–60. Verfügbar ab: