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Hirnstimulation: Strom gegen Krankheiten

Die Methode hat sich bei Depressionen bereits bewährt. Forscher untersuchen nun, ob und wie sie bei anderen Krankheiten hilft

von Dr. Christian Guht, 26.06.2019
Transkranielle elektrische Hirnstimulation

Elektrisierend: Hirnstimulation über zwei Elektroden (in den farbigen Kissen)


Den allergischen Schock hatte der Patient überstanden. Doch nachdem er dem Tod von der Schippe gesprungen war und die Intensivstation verlassen konnte, quälte ihn ständige Müdigkeit. Über Jahre ging das so, allen verfügbaren Mitteln zum Trotz. Bis ihm Freiburger Universitätsmediziner mit einer Methode halfen, deren Gebrauch man eher auf dem Esoterikseminar oder in einem spätromantischen Schauerroman vermutet hätte. Sie legten Strom an sein Gehirn an.

Mit Erfolg. Die Ärzte weckten beim Patienten neue Lebensgeister. Dessen Tagesschlafbedürfnis sank um zwei Drittel – auf die Dauer eines ausgedehnteren Mittagsschlafs. "Es handelt sich um eine Einzelbeobachtung, die sich nicht ohne Weiteres generalisieren lässt", relativiert Studienleiter Professor Christoph Nissen die Fallgeschichte."Wir haben allerdings auch an gesunden Probanden eine Reduktion des Schlafbedürfnisses durch Elektrostimulation zeigen können, was die grundsätzliche Wirksamkeit des Prinzips unterstreicht."

Nerven unter Strom

Nissen, mittlerweile Chefarzt der Universitären Psychiatrischen Dienste im schweizerischen Bern, ist längst nicht der Einzige, der auf dem Gebiet forscht. Das US-Militär beispielsweise versucht seit einigen Jahren, Soldaten per Hirnstimulation reaktionsschneller und wacher zu machen.

Transkranielle elektrische Hirnstimulation

In der Medizin haben sich ähnliche Techniken schon länger etabliert. Die Hirnstimulation gilt bei schweren Fällen der Parkinsonkrankheit als Therapiestandard. Bei Depression könnte es bald so weit sein. Die sogenannte transkranielle Magnetstimulation hellte in zahlreichen Studien die Stimmung von Patienten auf.

Anders als bei der Parkinsonbehandlung (siehe untere Grafik) wird hierbei der elektrische Reiz durch den ­geschlossenen Schädel verabreicht. Eine Operation ist für die Magnet-, ebenso wie für die Elektrostimulation, nicht nötig. Näher betrachtet würden sich die Techniken und Einsatzgebiete aber erheblich unterscheiden, betont Professor Frank Padberg von der Uni München: "Es handelt sich um völlig unterschiedliche Prinzipien, neuronale Regelkreise im Gehirn zu modulieren."

Magnet lässt Muskeln zucken

Bei der Magnetstimulation wird dem Patienten eine Magnetspule an den Kopf gehalten, die für Sekundenbruchteile einen Stromfluss im Hirn auslöst. Der Strom ist stark genug, um Nervenzellen zu aktivieren – und dadurch etwa Muskelzuckungen auszulösen. Daher kommt das Verfahren auch bei der ­Diagnose neurologischer Leiden zum Einsatz, wenn es gilt, Nervenbahnen zu analysieren.

Infografik

Behandlung bei Morbus Parkinson

Elektroden werden in bestimmten Hirngebieten platziert, dem sogenannten Nucleus subthalamicus. Von einem Schrittmacher in der Brust des Patienten aus erhalten die Elektroden Impulse, die dieses Kerngebiet im Kopf hemmen. Das wirkt sich positiv auf die Beweglichkeit des Patienten aus. Vergleichbare Therapien kommen auch bei schweren Zwangserkrankungen zum Einsatz.

"Bei der wiederholten Stimulation im linken Stirnbereich hingegen sehen wir zudem einen antidepressiven Effekt", erklärt Padberg. Die Wirkung stelle sich erst nach einigen Wochen ein, sei aber mehr als ein Placebo-Effekt. In den USA ist die Methode zur Therapie von Depressionen bereits seit einigen Jahren zugelassen.

Wie sie genau wirkt, haben Experten allerdings erst ansatzweise verstanden. Man geht davon aus, dass die aktivierten Neuronen in den Stirnwindungen neue Verbindungen eingehen, die für die Regulation von Emotionen wichtig sind. Wahrscheinlich spielen aber auch hemmende Einflüsse eine Rolle sowie der veränderte Stoffwechsel der Nerven.

Stimmungsaufheller Elektroschock

Bekannt ist die stimmungsaufhellende Wirkung des therapeutischen Elektroschocks von einer Methode, die bislang als so drastisches wie ultimatives Mittel eingesetzt wird – bei Patienten mit schwerer Depression, denen Medikamente nicht ausreichend helfen: der Elektrokrampftherapie (EKT).

Dabei werden unter kontrollierten Bedingungen und Narkose mit Stromstößen epileptische Anfälle ausgelöst. "Die EKT ist sehr gut wirksam", sagt Experte Nissen. "Allerdings macht sie Menschen oft Angst und kommt auch nicht für jeden infrage." Dann könne die Magnetstimulation eine probate Alternative darstellen, wenn Arzneien oder Psychotherapie nicht die gewünschte Wirkung zeigen.

Magnetfeldtherapie bei Demenz und Depression mittels transkranieller Magnetstimulation

Neben der Magnetstimulation lassen sich auch mit transkranieller Elektrostimulation heilsame Effekte erzielen. Dabei wird das Gehirn zumeist mit schwachem Gleichstrom gereizt. Dieser reicht für eine unmittelbare Reaktion der Nerven nicht aus, verändert jedoch deren Schwelle der Erregbarkeit. Das heißt: Das behandelte Hirngebiet wird danach leichter oder weniger leicht aktiviert – je nachdem, ob die Stimulation mit dem Plus- oder Minuspol erfolgt.

Noch in der Testphase

Mit aktivierender Reizung gelang es Christoph Nissen und seinen Mit­­arbeitern, chronische Müdigkeit zu vertreiben. Der gegenteilige Ansatz – also mit hemmender Anwendung den Schlaf anzustoßen – misslang hingegen in einer aktuellen Unter­suchung. Das Problem: Auch bei der Gleichstromstimulation ist erst vage verstanden, welche Hirnzentren wie beeinflusst werden und welche Auswirkungen das genau hat.

"Reif für die klinische Praxis ist diese Stimulationsart noch nicht", betont Nissen. "Es handelt sich um experimentelle Ansätze, die wir in weiteren Studien überprüfen müssen." Das gelte auch für andere Einsatzgebiete wie Migräne oder Demenz.

Immerhin: Vor zwei Jahren belegte eine Arbeit im renommierten New England Journal of Medicine, dass die Elektrostimulation die Stimmung von Depressiven ebenso gut hebt wie die Einnahme des bewährten Medikaments Escitalopram – allerdings nicht ganz nebenwirkungsfrei. So litten einige der Studienteilnehmer nach der Therapie unter Ohrgeräuschen und gesteigerter Nervosität.

Neurologen der Berliner Charité erprobten die Gleichstromstimulation unlängst bei Patienten, die durch einen Schlaganfall ihre Sprache verloren hatten. Zusätzlich zu intensivem Sprachtraining angewandt, verbesserte sich das Rehabilitationsergebnis der Teilnehmer. Offenbar unterstütze das Verfahren Hirnnetzwerke dabei, Sprache neu zu erlernen, folgert Studienleiterin Professorin Agnes Flöel, die mittlerweile die Klinik für Neurologie an der Uni Greifswald leitet. Weitere Untersuchungen müssen aber folgen, bevor die Methode zur Standardbehandlung geraten kann.

Mit Magneten gegen Zwangsstörungen

Neue Einsatzmöglichkeiten erkunden Mediziner auch für die Magnetstimulation – allerdings ebenfalls mit bislang unterschiedlichem Erfolg, wie Frank Padberg berichtet: "Insgesamt sind die Studienergebnisse bei Psychosen wie der Schizophrenie und schweren Zwangsstörungen interessant, erlauben aber noch keine abschließende Bewertung." Gegen schwere Zwangsstörungen nutzen Ärzte bisweilen auch die tiefe Hirnstimulation, die sich als Therapie der Parkinsonkrankheit bewährt hat.

Christoph Nissen

Bei schwerer Depression zeigt diese Methode ebenfalls Wirkung, wie Forscher aus Bonn und Freiburg kürzlich zeigten. Dafür müssen allerdings Elektroden in die Tiefe des Gehirns geschoben werden (siehe obere Grafik). Das bringt neben dem Operations- und Blutungsrisiko auch mögliche psychische Nebenwirkungen wie manische Zustände mit sich. "So ein Eingriff ist daher nur gerechtfertigt, wenn nichts anderes geholfen hat", stellt Christoph Nissen klar.

Für riskanter hält Frank Padberg allerdings die Eigenstimulation, wie sie mitunter im Internet propagiert werde: "So etwas kann sehr gefährlich werden." Stromtherapie am Gehirn gehöre in die Hände von Profis, damit sie nützt – und es nicht doch noch endet wie im Schauerroman.