Die elektrische Hirnstimulation (EBS) ist ein vielversprechendes Verfahren zur Behandlung verschiedener neurologischer und ophthalmologischer Erkrankungen. Sie umfasst verschiedene Techniken, darunter die transkranielle Gleichstromstimulation (tDCS), die transkranielle Wechselstromstimulation (tACS) und die transkranielle Magnetstimulation (TMS).
Einführung
Die elektrische Hirnstimulation (EBS) hat in den letzten Jahren zunehmend an Bedeutung gewonnen. Sie bietet neue Therapieansätze für Erkrankungen, bei denen herkömmliche Behandlungsmethoden an ihre Grenzen stoßen. Im Folgenden werden die verschiedenen Aspekte der EBS, ihre Wirkungsweise, Anwendungsmöglichkeiten und die Erfahrungen von Patienten und Forschern beleuchtet.
Grundlagen der elektrischen Hirnstimulation
Die EBS umfasst verschiedene Verfahren, die auf der Anwendung elektrischer oder magnetischer Felder beruhen, um die Aktivität von Nervenzellen im Gehirn oder anderen Organen zu beeinflussen. Zu den wichtigsten Techniken gehören:
- Transkranielle Magnetstimulation (TMS): Bei der TMS werden Magnetfelder eingesetzt, um elektrische Ströme im Gehirn zu induzieren. Diese Ströme können die Aktivität von Nervenzellen entweder hemmen oder fördern.
- Transkranielle Gleichstromstimulation (tDCS): Die tDCS verwendet schwache Gleichströme, die über Elektroden auf der Kopfhaut appliziert werden. Diese Ströme können die Erregbarkeit von Nervenzellen erhöhen oder verringern.
- Transkranielle Wechselstromstimulation (tACS): Die tACS verwendet Wechselströme, um die natürlichen Schwingungen der Hirnaktivität zu beeinflussen.
Wirkungsweise der EBS
Die Wirkungsweise der EBS ist komplex und noch nicht vollständig verstanden. Es wird angenommen, dass die elektrischen oder magnetischen Felder die Aktivität von Nervenzellen modulieren, indem sie die Membranpotenziale beeinflussen und die Freisetzung von Neurotransmittern verändern. Dies kann zu einer Veränderung der neuronalen Netzwerkaktivität und der synaptischen Plastizität führen.
Neuroplastizität und EBS
Ein wichtiger Aspekt der EBS ist ihre Fähigkeit, die Neuroplastizität zu beeinflussen. Neuroplastizität bezeichnet die Fähigkeit des Gehirns, sich an neue Erfahrungen anzupassen und seine Struktur und Funktion zu verändern. Die EBS kann die Neuroplastizität fördern, indem sie die synaptischen Verbindungen zwischen Nervenzellen stärkt oder schwächt. Dies kann zu einer Verbesserung der kognitiven Funktionen, der motorischen Fähigkeiten oder der sensorischen Wahrnehmung führen.
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Rolle von Wachstumsfaktoren
Es gibt Hinweise darauf, dass die EBS die Ausschüttung von Wachstumsfaktoren und ähnlichen Substanzen fördern kann. Diese Wachstumsfaktoren können das Überleben und die Regeneration von Nervenzellen unterstützen. Studien haben gezeigt, dass die EBS in einigen Fällen zu einer Verbesserung des Sehens führen kann, möglicherweise durch die Förderung der Regeneration von Netzhautzellen.
Anwendungsgebiete der EBS
Die EBS wird in einer Vielzahl von Anwendungsgebieten eingesetzt, darunter:
Ophthalmologie
Die Arbeitsgruppe "Elektrostimulation" beschäftigt sich mit der Frage, ob die Elektrostimulation des Auges eine Therapiemöglichkeit bei verschiedenen Augenerkrankungen darstellen kann. Viele Augenerkrankungen beruhen auf dem Untergang von Nervenzellen, wie z.B. bei Retinitis pigmentosa, Gefäßverschlüssen, Diabetes mellitus, Makuladegenerationen und Netzhautablösungen.
- Retinitis pigmentosa: In einer großen Studie wurde die Wirkung der Elektrostimulation bei Retinitis pigmentosa überprüft. Es wurde festgestellt, dass unter gewissen Umständen tatsächlich eine Verbesserung der Sehfunktionen erreicht werden kann.
- Andere Augenerkrankungen: Auch bei anderen Augenerkrankungen wie Gefäßverschlüssen, Diabetes mellitus, Makuladegenerationen und Netzhautablösungen wird die EBS als mögliche Therapieoption untersucht.
Neurologie
Die EBS wird auch in der Neurologie zur Behandlung verschiedener Erkrankungen eingesetzt, darunter:
- Depression: Die TMS ist eine anerkannte Behandlungsmethode für Depressionen, insbesondere wenn andere Therapien nicht ausreichend wirksam sind.
- Schlaganfall: Die EBS kann die Rehabilitation nach einem Schlaganfall unterstützen, indem sie die motorischen Fähigkeiten und die Sprachfunktion verbessert.
- Chronische Schmerzen: Die EBS kann zur Schmerzlinderung bei chronischen Schmerzen eingesetzt werden, insbesondere bei neuropathischen Schmerzen.
- Parkinson-Krankheit: Studien deuten darauf hin, dass die EBS die Symptome der Parkinson-Krankheit lindern kann, wie z.B. Zittern und Steifigkeit.
Weitere Anwendungsgebiete
Neben der Ophthalmologie und Neurologie wird die EBS auch in anderen Bereichen eingesetzt, wie z.B.:
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- Psychiatrie: Zur Behandlung von Angststörungen, Zwangsstörungen und posttraumatischen Belastungsstörungen.
- Rehabilitation: Zur Verbesserung der motorischen Fähigkeiten und der kognitiven Funktionen nach Verletzungen oder Operationen.
- Leistungssteigerung: Zur Verbesserung der kognitiven Leistungsfähigkeit bei gesunden Personen.
Transkorneale Elektrostimulation (TES)
Die transkorneale Elektrostimulation (TES) ist eine spezielle Form der EBS, bei der elektrische Ströme über Elektroden auf der Hornhaut appliziert werden. Die TES wird hauptsächlich zur Behandlung von Augenerkrankungen eingesetzt, insbesondere bei Retinitis pigmentosa.
Anwendung der TES
Die Anwendung der TES erfordert eine sorgfältige Vorbereitung und Durchführung:
- Vorbereitung: Vor Beginn der Stimulation muss ein Augenarzt Kontraindikationen ausschließen. Eine aktuelle Liste der infrage kommenden Ärzte ist bei Okuvision erhältlich.
- Anpassung des Brillengestells: Das Brillengestell wird angepasst und die Position der Fadenelektroden voreingestellt.
- Feinjustierung und Schwellenwertermittlung: Der Augenarzt nimmt die Feinjustierung der Elektroden vor und führt die Schwellenwertermittlung durch. Dabei wird die Stromstärke Schritt für Schritt erhöht, um die optimale Stimulation zu finden.
- Durchführung zu Hause: Die TES kann in der Regel zu Hause durchgeführt werden. Es ist jedoch wichtig, dass die Person, die für die Stimulation helfend zur Seite steht, über die mechanischen Einstellmöglichkeiten bestens informiert ist.
- Widerstand: Voraussetzung für eine erfolgreiche Elektrostimulation ist ein geringer Leitungswiderstand. Dieser kann durch die Reinigung der Haut auf der Stirn und die Verwendung von Augentropfen verringert werden.
Erfahrungen mit der TES
Ein Patient berichtet über seine Erfahrungen mit der TES:
- Diagnose: 2017 wurde im Alter von 45 Jahren eine Zapfen-Stäbchen-Dystrophie diagnostiziert. Die Sehschärfe beträgt auf dem linken Auge 0,1 (10 Prozent) und auf dem rechten 0,16 (16 Prozent).
- Behandlung: Seit Februar 2020 wird die TES einmal in der Woche für eine halbe Stunde auf beiden Augen angewendet.
- Ergebnisse: Während dieser Behandlungsdauer blieb der Visus und das Gesichtsfeld konstant. Subjektiv wird zumindest ein Teil der gegenwärtigen Verzögerung der TES-Therapie zugeschrieben.
- Herausforderungen: Manchmal ist es herausfordernd, den Reizstrom so fließen zu lassen, dass der Widerstand nicht zu groß wird. Durch Augentropfen kann der Widerstand auf ein erträgliches Niveau gesenkt werden.
EMS Training
EMS (Elektromuskelstimulation) Training ist eine Methode, bei der elektrische Impulse verwendet werden, um die Muskeln zu stimulieren und zu kontrahieren. Es ist ein hochwirksames Performance-Training, das eine effektive Möglichkeit bietet, die körperlichen Ziele schnell zu erreichen.
Wirkungsweise von EMS Training
Durch elektrische Impulse werden die Muskeln stimuliert. Dadurch wird eine umfänglichere Kontraktion der Muskulatur erreicht und das Training in kurzer Zeit deutlich intensiviert.
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Trainingsfrequenz
Die Trainingsfrequenz von EMS Krafttraining beträgt 85 Hz. Für die Verstoffwechselung von Fett ist eine Trainingsfrequenz von 7 Hz besonders effektiv. Eine Trainingsfrequenz von 100 Hz stimuliert und entspannt den Muskel gleichzeitig.
Neurostimulation des Sehnervs (ONS)
Die Neurostimulation des Sehnerven (ONS, ocular nerve head stimulation) durch elektrische Reize wird gezielt zur Behandlung von Gesichtsfeldausfällen bei Glaukom und nach AION eingesetzt. Diese nichtinvasive Neuromodulation basiert auf den Erkenntnissen, dass elektrische Stimulation des Sehnerven retinale Ganglienzellen vor Untergang schützt (Neuroprotektion) und die axonale Regeneration fördert (Neurorestoration). Ein ONS Verfahren zur Neurostimulation des Sehnervs ist die EBS Therapie.
Glaukom und Neurostimulation
Beim Glaukom, auch Grüner Star genannt, spielt der Augeninnendruck eine wichtige Rolle. Die Neurostimulation des Sehnervs bietet eine neue Behandlungsmöglichkeit. Hier werden elektrische Reize eingesetzt, um die Zellen und Fasern des Sehnervs vor dem Untergang zu schützen und deren Regeneration zu fördern.
Moderne Glaukom Therapie
In der modernen Glaukom Therapie gibt es grundsätzlich zwei Säulen: Die Augendruck-Senkung und sowie die Verminderung von Neuroinflammation und oxidativem Stress. Die Behandlung des Glaukoms erfolgt einerseits mit dem Ziel der Augendruck Senkung über Augentropfen und chirurgische Verfahren wie die SLT Laserbehandlung oder Grüner Star Operationen sowie ergänzend mithilfe innovativer Ernährungsmedizin.
Risiken und Nebenwirkungen der EBS
Wie bei jeder medizinischen Behandlung gibt es auch bei der EBS Risiken und Nebenwirkungen. Diese sind jedoch in der Regel gering und vorübergehend. Zu den häufigsten Nebenwirkungen gehören:
- Kopfschmerzen: Kopfschmerzen sind eine häufige Nebenwirkung der TMS und tDCS. Sie sind in der Regel mild und verschwinden nach kurzer Zeit.
- Hautreizungen: Hautreizungen können durch die Elektroden verursacht werden, insbesondere bei längerer Anwendung.
- Muskelzuckungen: Muskelzuckungen können bei der TMS auftreten, insbesondere bei höheren Stimulationsintensitäten.
- Sehstörungen: Sehstörungen sind eine seltene Nebenwirkung der EBS. Sie sind in der Regel vorübergehend und verschwinden nach kurzer Zeit.
- Manie: In seltenen Fällen kann die TMS bei Patienten mit bipolarer Störung eine Manie auslösen.
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