Tiefe Hirnstimulation: Ein umfassender Überblick

Wer die Kontrolle über seinen eigenen Körper verliert, fühlt sich hilflos. Die Tiefe Hirnstimulation (THS) ist eine Behandlungsmethode, die Patienten mit Parkinson, Dystonie, Zwangsstörungen und anderen Bewegungsstörungen helfen kann, ihre Lebensqualität wiederzuerlangen. Bei der THS werden Elektroden in bestimmte Bereiche des Gehirns implantiert, um elektrische Impulse abzugeben, die die Aktivität der Nervenzellen beeinflussen.

Was ist Tiefe Hirnstimulation (THS)?

Die Tiefe Hirnstimulation (THS) ist eine neurochirurgische Behandlungsmethode, bei der Elektroden in bestimmte Bereiche des Gehirns implantiert werden. Diese Elektroden sind mit einem Impulsgenerator verbunden, der unter der Haut im Brustbereich oder im Unterbauch platziert wird. Der Impulsgenerator sendet elektrische Impulse an die Elektroden im Gehirn, um die Aktivität der Nervenzellen zu modulieren. Umgangssprachlich wird hierbei auch von Hirnschrittmachern - angelehnt an den Herzschrittmacher - gesprochen.

Funktionsweise der THS

Der Hirnschrittmacher stellt durch elektrische Impulse das ausgeklügelte Gleichgewicht von Hemmung und Erregung wieder her, welches in den Nervenbahnen des Menschen für geregelte Bewegungsabläufe sorgt. Die elektrischen Impulse, die von dem Impulsgenerator ausgesendet werden, können die Aktivität der Nervenzellen in den Zielgebieten des Gehirns entweder erhöhen oder verringern. Durch die Modulation der Nervenzellaktivität können die Symptome bestimmter neurologischer und psychiatrischer Erkrankungen gelindert werden.

Anwendungsbereiche der THS

Die Tiefe Hirnstimulation ist in Deutschland bereits zur Behandlung von neurologischen Bewegungsstörungen wie Morbus Parkinson, Dystonie sowie neuropsychiatrischen Erkrankungen wie die Zwangsstörung zugelassen. Die THS wird angewendet bei:

• Morbus Parkinson: Zur Linderung von Tremor, Rigor, Akinese und Dyskinesien.
• Dystonie: Zur Reduktion von Muskelkrämpfen und unwillkürlichen Bewegungen.
• Zwangsstörungen: Zur Verringerung von Zwangsgedanken und Zwangshandlungen.
• Alzheimer: Eine mögliche zukünftige Therapieform könnte die Tiefe Hirnstimulation sein.
• Depressionen: Die THS kann bei therapieresistenten Depressionen eingesetzt werden.

Der Weg zur Tiefen Hirnstimulation

Voraussetzungen für eine THS

Eine Tiefe Hirnstimulation (THS) wird nicht jedem bzw. jeder Dystoniebetroffenen angeboten. Zunächst einmal gilt es andere Therapiemethoden auszuprobieren, etwa die Gabe von Medikamenten, die Injektion von Botolinumtoxin sowie Physiotherapie. THS nicht allen Dystoniebetroffenen angeboten wird, liegt an verschiedenen Gründen. entfaltet. Sekundäre bzw. auf eine THS an. Warum genau dem so ist, entzieht sich heute noch der ärztlichen Kenntnis. Dystoniebetroffene, bei denen über eine THS nachgedacht w…

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Vor der Operation erfolgt eine sorgfältige Auswahl der Patienten, da nicht jeder mit Parkinson für THS geeignet ist. Zu den Kriterien gehören unter anderem das Ansprechen auf Levodopa, die Art der Parkinson-Symptome und das Fehlen bestimmter kognitiver oder psychiatrischer Probleme.

Präoperative Vorbereitung und Planung

Die Operation bedarf präziser Vorbereitungen. Zu den Voruntersuchungen gehört auch eine feinauflösende Kernspintomographie und eine Computertomographie. In der Kernspintomographie kann man die Zielregion, den Nucleus subthalamicus, gut sehen. Dieser Kern ist 10 - 12 mm lang und 3 mm dick und liegt etwa in 8 cm Tiefe, von der Schädeldecke aus gemessen. Bei jedem liegt er ein bisschen anders. Wie will man ihn genau treffen? Davon hängt alles ab.

Das Hirnareal, das durch die Elektroden stimuliert werden soll, muss vorab hochpräzise festgelegt werden. Prof. Dr. Thomas Gasser erklärt dem Patienten die Tiefe Hirnstiumulation und die Geräte genau. Die Patienten verbringen im Allgemeinen 1 Woche in einer Neurologischen Abteilung. Alle möglichen Tests erfolgen dort, auch um nicht „red flags“ = Hinweise auf ein atypisches Parkinson-Syndrom feststellen zu müssen.

Der operative Eingriff

Die anschließende Operation besteht aus zwei Schritten. Zuerst wird dem Patienten unter örtlicher Betäubung ein stereotaktischer Ring angelegt. Zusätzlich eingesetzte bildgebende Verfahren wie Computertomografie und Kernspintomografie unterstützen die genaue Planung des Eingriffs und die Platzierung der Elektroden. Die Patienten sind während des ersten Eingriffs bei Bewusstsein und unterstützen den Operateur. Sie müssen Rückmeldung über körperliche Impulse wie Kribbeln oder Taubheit geben. Hat der Operateur die Elektrode platziert, testet er die korrekte Lage, indem er elektrische Impulse von außen setzt.

Im zweiten Schritt der Operation wird der Patient unter Vollnarkose gesetzt. In einem separaten Schritt, oft am selben Tag oder später, wird ein Impulsgenerator, ähnlich einem Herzschrittmacher, unter der Haut, meistens im Brustbereich oder manchmal im Unterbauch, implantiert.

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Nachsorge und Anpassung

Nach der Operation arbeiten Arzt und Patient gemeinsam an der korrekten Einstellung des Schrittmachers, um die Lebensqualität des Patienten wieder so weit wie möglich herzustellen. Nach der Operation wird das Gerät programmiert und fein abgestimmt, um die besten Ergebnisse zu erzielen. Dies erfolgt in der Regel einige Wochen nach der Operation, wenn der Patient sich von dem Eingriff erholt hat. Regelmäßige Nachsorge ist erforderlich, um die Geräteeinstellungen zu optimieren und um sicherzustellen, dass der Patient gut auf die Behandlung anspricht.

Erfahrungen von Patienten

Ein Patient der Beta Klinik in Bonn konnte nach der THS wieder ganz ohne Medikamente leben und seinen Beruf voll und ganz ausüben. Ein anderer Patient berichtet, dass er ein Jahr nach der THS deutlich besser drauf sei, stabiler und energischer wirke, wieder schneller laufen und gestikulieren würde.

Chancen und Risiken der Tiefen Hirnstimulation

Vorteile der THS

• Verbesserung der Symptome: Die THS kann die Symptome von Parkinson, Dystonie, Zwangsstörungen und anderen Erkrankungen deutlich verbessern.
• Reduktion der Medikamenteneinnahme: In vielen Fällen kann die THS dazu beitragen, die Dosis der benötigten Medikamente zu reduzieren.
• Erhöhung der Lebensqualität: Durch die Linderung der Symptome und die Reduktion der Medikamenteneinnahme kann die THS die Lebensqualität der Patienten deutlich erhöhen.

Risiken und Nebenwirkungen der THS

Die THS ist ein neurochirurgisches Verfahren, das mit bestimmten Risiken und Nebenwirkungen verbunden ist. Zu den möglichen Risiken gehören:

• Infektionen: Infektionen an der Operationsstelle oder im Gehirn.
• Blutungen: Blutungen im Gehirn.
• Neurologische Komplikationen: Sprachstörungen, Lähmungen oder andere neurologische Ausfälle.
• Psychische Veränderungen: Depressionen, Angstzustände oder andere psychische Veränderungen.
• Gerätebezogene Probleme: Defekte am Impulsgenerator oder den Elektroden.

Eine Nebenwirkung möchte ich aber nicht verschweigen: meine Sprache ist etwas undeutlicher geworden. Wenn ich müde bin, hat meine Frau Schwierigkeiten, mich zu verstehen.

Kontraindikationen für eine THS

Es gibt bestimmte Erkrankungen und Umstände, bei denen eine THS nicht durchgeführt werden sollte. Zu den Kontraindikationen gehören:

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• Schwere kognitive Beeinträchtigungen: Demenz oder andere schwere kognitive Beeinträchtigungen.
• Schwere psychiatrische Erkrankungen: Psychosen oder andere schwere psychiatrische Erkrankungen.
• Akute Infektionen: Akute Infektionen im Körper.
• Gerinnungsstörungen: Erhöhtes Blutungsrisiko.

Innovationen und Zukunftsperspektiven

Adaptive Tiefe Hirnstimulation (aTHS)

Die Funktionsweise bisheriger Verfahren der Tiefen Hirnstimulation bedingt, dass -bei eingeschaltetem Impulsgeber - jene Hirnareale unentwegt - sozusagen chronisch - stimuliert werden, von denen die dystonen Bewegungsstörungen ausgehen. Künftige Verfahren der Tiefen Hirnstimulation sollen indes bedarfsgemäß elektrische Impulse abgeben. Bei den sogenannten adaptiven Verfahren kommt es technisch zu einer „Feedback“-kontrollierten Stimulation, die fachsprachlich auch als „closed loop“ bezeichnet wird.

Einige der vielversprechendsten Innovationen im Bereich der THS sind die Entwicklung von adaptiven Systemen, die die Stimulation in Echtzeit an die Bedürfnisse des Patienten anpassen. Diese Systeme nutzen Sensoren, um die Hirnaktivität zu überwachen und die Stimulation entsprechend anzupassen.

Künstliche Intelligenz und THS

Die neuen Ansätze der THS zielen darauf ab, die Impulsdynamik gestörter Netzwerkaktivität zu erfassen, um diese sodann anpassend stimulieren zu können; ein Verfahren, das als "Closed Loop" bezeichnet wird. Das neue KI-gestützte Implantat ist damit gleichzeitig Sensor und stimulierende Elektrode. Es erkennt über intelligente Algorithmen krankhafte Erregungsmuster und kann an die Stimulation entsprechend anpassen.

Mini-Impulsgeber

Die britische Firma "Bioinduction" hat nunmehr einen Impulsgeber entwickelt, der nur noch 2cm x 2cm groß ist und unmittelbar in die Schädeldecke eingelassen wird. Er trägt den Namen "Picostim". Der Mini-Impulsgeber birgt mehrere Vorteile. Kabelverbindungen von der Schädeldecke bis unter das Schlüsselbein entfallen. Weniger Technik bedeutet zudem weniger "Operation" nebst weniger Wunden. Weniger Technik heißt überdies weniger Möglichkeiten technischer Defekte. Weniger implantiertes Material reduziert zudem die Gefahr von Infektionen und Allergien. Nicht zuletzt entfällt das von zahlreichen THS-Implantieren empfundene Spannungsgefühl, was die Kabel hinterm Ohr und entlang des Halses auszulösen vermögen.

Nicht-invasive Hirnstimulation als Alternative?

Auch verschiedene nicht-invasive Hirnstimulationsverfahren (NIBS) wie die transkranielle Magnetstimulation (TMS) und die transkranielle Gleichstromstimulation (tDCS) haben in der Behandlung von psychischen und neurologischen Störungen erhebliche Fortschritte gemacht. NIBS-Methoden sind besonders praktikabel für den alltäglichen medizinischen Gebrauch, wobei die TPS aufgrund ihrer Patientenfreundlichkeit und Effektivität hervorsticht.

THS-Zentren und Forschungseinrichtungen

Hirnstimulations-Verfahren werden weltweit, vor allem auch von führenden Universitäten und Kliniken, eingesetzt. Sie tragen durch umfangreiche Forschung und Entwicklung maßgeblich zum Fortschritt in der Anwendung von Hirnstimulationsverfahren bei. In den USA gehören beispielsweise Stanford Medicine, die Cleveland Clinic, die Emory University School of Medicine und die Johns Hopkins University zu den führenden Einrichtungen. In Deutschland forschen unter anderem die Charité in Berlin und die Universitätskliniken in Bonn und Essen an der THS.

Ein persönlicher Einblick: Zwangsstörung und THS

Meine erste Erinnerung an den Zwang und das erste starke, depressive Gefühl, das in mir gelebt hat, geht wahrscheinlich zurück ins Jahr 1999, wo ich neun Jahre alt war. In diesem Sommer brach ein Serienmörder in NRW aus, der über mehrere Monate flüchtig war. Ich erinnere mich dunkel, dass mir Nachrichten aus dem Fernsehen sowie Zeitungsartikel mit Bildern vom Täter eine sehr intensive, seltsame Angst eingejagt haben. Zu diesem unguten Gefühl, das damals mehrere Wochen anhielt, gesellten sich die ersten Zwangsgedanken. Dieser Gedanke ließ mich nicht mehr los.

Ich habe mich in meinen 20ern mit Antidepressiva und Verhaltenstherapieversuchen über Wasser gehalten. Es vergingen Jahre mit immer wieder monatelangen schweren Depressionen und Angstzuständen. Er hat mich gelehrt, wie man das kranke Gehirn wieder auf die richtige Fährte zurückkriegen kann. Ich muss dazu sagen, dass mir das alleine nicht geholfen hat. Und dann habe ich 2022 eine zurzeit noch eher unbekannte Hilfe für Zwangserkrankte in Anspruch genommen - und zwar hatte ich das große Glück, eine tiefe Hirnstimulation (THS) durchführen zu lassen bzw. Dabei werden zwei Elektroden ins Belohnungszentrum des Gehirns (Nucleus accumbens) eingepflanzt und mittels eines nicht sichtbaren und subkutan verlaufenden Kabels mit einem Schrittmacher verbunden, der sich oberhalb meiner linken Brust unter der Haut befindet.

Ich kann nicht sicher sagen, woher genau die Besserung kam. Ob sie von dem Schrittmacher oder von den Medikamenten gekommen ist oder ob es sich um eine Kombination aus beidem gehandelt hat, können weder ich noch mein Psychiater genau beantworten. Was wichtig ist: Mir geht es sehr, sehr viel besser - and that’s it. Nichts zählt mehr als das.

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