In mehr als 250 klinischen Studien erkunden Wissenschaftler derzeit die Möglichkeiten der repetitiven transkraniellen Magnetstimulation (rTMS) und der transkraniellen Gleichstromstimulation (tDCS). Einzeln oder in Kombination angewandt, erlauben es diese beiden Techniken mit vergleichsweise geringem technischem Aufwand und ohne Operation, Nervenzellen durch die Schädeldecke hindurch zu aktivieren oder zu hemmen. In den USA bereits zugelassen ist die hochfrequente Stimulation spezifischer Hirnregionen gegen Depressionen. Auch in Deutschland laufen zahlreiche Versuche etwa zur Therapie von Schmerzerkrankungen und Migräne, Tinnitus und Multipler Sklerose.
"Schon jetzt gibt es zahlreiche Erfolgsmeldungen, dabei ist das Spektrum der möglichen Stimulationstechniken längst nicht ausgeschöpft", erklärte Prof. Walter Paulus, Direktor der Abteilung Klinische Neurophysiologie der Universitätsklinik Göttingen auf der Pressekonferenz in Wiesbaden. Zusammen mit Oberarzt Prof. Michael Nitsche hat Paulus in Göttingen schon früh die Möglichkeiten der tDCS erkundet und maßgeblich dazu beigetragen, den Wirkmechanismus der tDCS weiter aufzuklären. Erst kürzlich hat Paulus eine Fachkonferenz mit 900 Teilnehmern zu dem Thema organisiert. Auf der 84. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Neurologie berichtet er nun auch über die vielen Fortschritte und Verfeinerungen der Technik, die immer präzisere Manipulationen am menschlichen Denkorgan erlauben.
Krude Experimente schon vor 200 Jahren
Grundlage beider Methoden sind physikalische Gesetzmäßigkeiten der Abhängigkeiten von Magnetfeldern und elektrischem Strom sowie die Tatsache, dass die Aktivität von Nervenzellen über deren Membranspannung gesteuert wird. Je positiver die Membranspannung ist, desto leichter werden Nervenimpulse, also Aktionspotenziale, ausgelöst. Während bei der rTMS eine am Schädel angelegte Magnetspule ihre Impulse aussendet, sind es bei der tDCS zwei oder mehrere Elektroden, die auf der Kopfhaut platziert werden.
Erste krude Anwendungen der zugrunde liegenden Prinzipien gab es schon vor mehr als 200 Jahren, etwa durch den italienischen Wissenschaftler Jean Aldini. Er versuchte, mit Gleichstrom Bewegungen an den Leichen kürzlich exekutierter Verbrecher auszulösen, und behauptete, auch die "Melancholie" zweier Bekannter geheilt zu haben. Eine ebenfalls Elektrizität verwendende Methode ist die Elektrokrampftherapie, die sich bei Patienten mit schweren, therapieresistenten Depressionen als wirksam erwiesen hat - allerdings müssen die Patienten dazu in Narkose versetzt werden und die notwendigen, sehr kurzen Wechselstromstärken sind etwa 200-mal größer als bei der tDCS, bei der je nach Anwendung etwa ein bis zwei Milliampere für zehn bis zwanzig Minuten pro Sitzung appliziert werden.
Große technische Fortschritte
"Das Interesse der Neurologen an den neuen, sanften Methoden der Hirnstimulation ist gewaltig", berichtete Prof. Paulus in Wiesbaden. 165 klinische Studien zur repetitiven transkraniellen Magnetstimulation (rTMS) sind aktuell in einer Datenbank der US-Nationalen Gesundheitsinstitute (http://clinicaltrials.gov) registriert, weitere 86 für die transkranielle Gleichstromstimulation (tDCS). Große technische Fortschritte erlauben es heute, die Pulsstärke der rTMS zu variieren und z.B. mit der Theta-Burst-Technik die notwendige Magnetdosis deutlich zu reduzieren und damit wirksamer anzuregen oder zu hemmen als je zuvor. Ein weiteres Ziel ist die genauere Lokalisation der ausgewählten Hirnregionen.
Bei depressiven Patienten, denen mit Medikamenten nicht geholfen werden konnte, gelang es durch die rTMS nach vierwöchiger täglicher Stimulation, die Stimmungslage zu bessern. Die Methode ist inzwischen in den USA zugelassen. Erst kürzlich erlaubte man dort auch die Behandlung von Patienten mit Hirntumoren (Glioblastom) durch kontinuierliche hochfrequente Wechselstromsimulation mit dem Ziel, Tumorzellen in der Teilungsphase zu zerstören.
Hohes Potenzial für die Neurorehabilitation
"Die Erfolgsaussichten der sanften Hirnstimulation sind umso besser, je mehr plastische Reserven die betroffene Hirnregion besitzt und je weniger strukturelle Schäden vorliegen", betonte der Neurophysiologe. Vergleichsweise einfach ist dabei das Konzept, die Unterfunktion des linken Stirnhirnbereiches bei Depressionen zu beheben. Fehlende Nervenbahnen lassen sich zwar nicht ersetzen, aber bei Teillähmungen - etwa nach einem Schlaganfall - lassen sich die verbleibenden Verbindungen stärken. "Die transkranielle Stimulation hat deshalb ein hohes Potenzial für die Neurorehabilitation, aber auch für chronisch therapieresistente Schmerzen und zur Linderung von Symptomen wie Fatigue und Spastik bei der Multiplen Sklerose." Ein Hemmnis für die weitere Verbreitung der Hirnstimulation ist aber derzeit noch der hohe Personalaufwand. Insbesondere die rTMS erfordert tägliche Stimulation in spezialisierten Zentren. Die tDCS wäre dagegen prinzipiell auch mit einer Anwendung zu Hause vereinbar, wenn die erforderlichen Nachweise der Wirksamkeit und der Sicherheit der Apparatur erbracht sind, so Paulus.
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Pressestelle der Deutschen Gesellschaft für Neurologie
Tel.: +49 (0)89/46148622
E-Mail: presse@dgn.org
"Schon jetzt gibt es zahlreiche Erfolgsmeldungen, dabei ist das Spektrum der möglichen Stimulationstechniken längst nicht ausgeschöpft", erklärte Prof. Walter Paulus, Direktor der Abteilung Klinische Neurophysiologie der Universitätsklinik Göttingen auf der Pressekonferenz in Wiesbaden. Zusammen mit Oberarzt Prof. Michael Nitsche hat Paulus in Göttingen schon früh die Möglichkeiten der tDCS erkundet und maßgeblich dazu beigetragen, den Wirkmechanismus der tDCS weiter aufzuklären. Erst kürzlich hat Paulus eine Fachkonferenz mit 900 Teilnehmern zu dem Thema organisiert. Auf der 84. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Neurologie berichtet er nun auch über die vielen Fortschritte und Verfeinerungen der Technik, die immer präzisere Manipulationen am menschlichen Denkorgan erlauben.
Krude Experimente schon vor 200 Jahren
Grundlage beider Methoden sind physikalische Gesetzmäßigkeiten der Abhängigkeiten von Magnetfeldern und elektrischem Strom sowie die Tatsache, dass die Aktivität von Nervenzellen über deren Membranspannung gesteuert wird. Je positiver die Membranspannung ist, desto leichter werden Nervenimpulse, also Aktionspotenziale, ausgelöst. Während bei der rTMS eine am Schädel angelegte Magnetspule ihre Impulse aussendet, sind es bei der tDCS zwei oder mehrere Elektroden, die auf der Kopfhaut platziert werden.
Erste krude Anwendungen der zugrunde liegenden Prinzipien gab es schon vor mehr als 200 Jahren, etwa durch den italienischen Wissenschaftler Jean Aldini. Er versuchte, mit Gleichstrom Bewegungen an den Leichen kürzlich exekutierter Verbrecher auszulösen, und behauptete, auch die "Melancholie" zweier Bekannter geheilt zu haben. Eine ebenfalls Elektrizität verwendende Methode ist die Elektrokrampftherapie, die sich bei Patienten mit schweren, therapieresistenten Depressionen als wirksam erwiesen hat - allerdings müssen die Patienten dazu in Narkose versetzt werden und die notwendigen, sehr kurzen Wechselstromstärken sind etwa 200-mal größer als bei der tDCS, bei der je nach Anwendung etwa ein bis zwei Milliampere für zehn bis zwanzig Minuten pro Sitzung appliziert werden.
Große technische Fortschritte
"Das Interesse der Neurologen an den neuen, sanften Methoden der Hirnstimulation ist gewaltig", berichtete Prof. Paulus in Wiesbaden. 165 klinische Studien zur repetitiven transkraniellen Magnetstimulation (rTMS) sind aktuell in einer Datenbank der US-Nationalen Gesundheitsinstitute (http://clinicaltrials.gov) registriert, weitere 86 für die transkranielle Gleichstromstimulation (tDCS). Große technische Fortschritte erlauben es heute, die Pulsstärke der rTMS zu variieren und z.B. mit der Theta-Burst-Technik die notwendige Magnetdosis deutlich zu reduzieren und damit wirksamer anzuregen oder zu hemmen als je zuvor. Ein weiteres Ziel ist die genauere Lokalisation der ausgewählten Hirnregionen.
Bei depressiven Patienten, denen mit Medikamenten nicht geholfen werden konnte, gelang es durch die rTMS nach vierwöchiger täglicher Stimulation, die Stimmungslage zu bessern. Die Methode ist inzwischen in den USA zugelassen. Erst kürzlich erlaubte man dort auch die Behandlung von Patienten mit Hirntumoren (Glioblastom) durch kontinuierliche hochfrequente Wechselstromsimulation mit dem Ziel, Tumorzellen in der Teilungsphase zu zerstören.
Hohes Potenzial für die Neurorehabilitation
"Die Erfolgsaussichten der sanften Hirnstimulation sind umso besser, je mehr plastische Reserven die betroffene Hirnregion besitzt und je weniger strukturelle Schäden vorliegen", betonte der Neurophysiologe. Vergleichsweise einfach ist dabei das Konzept, die Unterfunktion des linken Stirnhirnbereiches bei Depressionen zu beheben. Fehlende Nervenbahnen lassen sich zwar nicht ersetzen, aber bei Teillähmungen - etwa nach einem Schlaganfall - lassen sich die verbleibenden Verbindungen stärken. "Die transkranielle Stimulation hat deshalb ein hohes Potenzial für die Neurorehabilitation, aber auch für chronisch therapieresistente Schmerzen und zur Linderung von Symptomen wie Fatigue und Spastik bei der Multiplen Sklerose." Ein Hemmnis für die weitere Verbreitung der Hirnstimulation ist aber derzeit noch der hohe Personalaufwand. Insbesondere die rTMS erfordert tägliche Stimulation in spezialisierten Zentren. Die tDCS wäre dagegen prinzipiell auch mit einer Anwendung zu Hause vereinbar, wenn die erforderlichen Nachweise der Wirksamkeit und der Sicherheit der Apparatur erbracht sind, so Paulus.
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