Die Behandlung von Depressionen hat in den letzten Jahren bedeutende Fortschritte gemacht, insbesondere im Bereich der Hirnstimulation. Diese Verfahren bieten neue Hoffnung für Patienten, die auf herkömmliche Therapien wie Medikamente und Psychotherapie nicht ansprechen. Die elektromagnetische Stimulation des Gehirns umfasst verschiedene Techniken, die darauf abzielen, die Aktivität von Nervenzellen durch elektrische Ströme oder Magnetfelder zu beeinflussen. Dieser Artikel bietet einen umfassenden Überblick über die verschiedenen Methoden der elektromagnetischen Hirnstimulation, ihre Anwendungsbereiche, Wirkmechanismen und aktuellen Forschungsergebnisse.
Einleitung
Depressionen sind eine weit verbreitete psychische Erkrankung, von der etwa fünf Prozent aller Erwachsenen weltweit betroffen sind. Viele Patienten profitieren von einer Kombination aus medikamentöser Behandlung und Psychotherapie. Es gibt jedoch einen erheblichen Anteil von Menschen mit wiederkehrender Depression, der nicht auf diese Standardtherapien anspricht. Schätzungen zufolge sind dies zehn bis 30 Prozent aller Depressionspatienten. Für diese Patienten könnten alternative Behandlungsansätze wie die tiefe Hirnstimulation (THS) oder die transkranielle Magnetstimulation (TMS) eine vielversprechende Option darstellen.
Überblick über Hirnstimulationsverfahren
Für die Behandlung von psychischen Erkrankungen steht ein breites Spektrum von Hirnstimulationsverfahren zur Verfügung. Diese Verfahren beeinflussen die Funktion von Nervenzellen durch elektrischen Strom oder durch sich ändernde Magnetfelder, die wiederum im Gehirn elektrische Felder induzieren. Zu den wichtigsten Methoden gehören:
- Elektrokonvulsionstherapie (EKT): Die EKT ist das älteste und etablierteste Hirnstimulationsverfahren. Sie zeichnet sich durch eine hohe Wirksamkeit und einen schnellen Wirkungseintritt insbesondere bei schweren affektiven Erkrankungen aus. Die EKT gehört zu den am besten wirksamen Standardverfahren der Behandlung der Therapie-resistenten Depression (TRD) und anderen schweren psychiatrischen Krankheitsbildern (Katatonie, Bipolare Störungen, Clozapin-resistente Schizophrenie, schizoaffektive Störungen, usw.).
- Transkranielle Magnetstimulation (TMS): Bei der TMS wird durch Magnetimpulse die Erregbarkeit von Nervenzellen der Hirnrinde schonend beeinflusst. Die Impulse werden von einer Spule, die an den Kopf gelegt wird, durch den Schädel abgegeben. Ziel ist, die Balance der Hirnaktivität wiederherzustellen und dadurch die Erholung von der Depression zu fördern.
- Transkranielle Gleichstromstimulation (tDCS): Bei der tDCS wird ein schwacher, konstanter Gleichstrom über Elektroden auf die Kopfhaut aufgetragen. Dies soll die Gehirnaktivität im Frontallappen gezielt beeinflussen und so die Symptome einer schweren Depression lindern.
- Tiefe Hirnstimulation (THS): Bei der THS werden Elektroden in bestimmte Hirnbereiche implantiert, um diese gezielt zu stimulieren. Ein häufiges Zielgebiet bei Depressionen ist das mediale Vorderhirnbündel, das an der Regulation der Wahrnehmung von Freude und Belohnung beteiligt ist.
- Vagusnervstimulation (VNS): Bei der VNS wird der Vagusnerv, ein wichtiger Hirnnerv, elektrisch stimuliert. Dies kann über ein implantiertes Gerät (invasive VNS) oder über die Haut (transkutane VNS, tVNS) erfolgen.
Elektrokonvulsionstherapie (EKT) im Detail
Die Elektrokonvulsionstherapie (EKT) ist das älteste Hirnstimulationsverfahren und zeichnet sich durch eine sehr hohe Wirksamkeit und einen schnellen Wirkeintritt insbesondere bei schweren affektiven Erkrankungen aus. Die EKT gehört zu den am besten wirksamen Standardverfahren der Behandlung der Therapie-resistenten Depression (TRD) und anderen schweren psychiatrischen Krankheitsbildern (Katatonie, Bipolare Störungen, Clozapin-resistente Schizophrenie, schizoaffektive Störungen, usw.).
Wirkung der EKT
Die EKT hat ein sehr breites Wirkungsspektrum und zeichnet sich durch raschen und zuverlässigen Wirkungseintritt aus. Die EKT wirkt antidepressiv, antimanisch und bei Katatonie. Bei TRD ist die EKT bis heute das wirksamste antidepressive Behandlungsverfahren mit Wirkungsraten von 50-70%. Bei zusätzlichem Vorliegen von Wahnideen, Halluzinationen oder depressivem Stupor hat die EKT eine Erfolgsrate von 82%. Eine Vielzahl nationaler und internationaler wissenschaftlicher Untersuchungen weist die EKT als Methode aus, die nach den Kriterien der evidence based medicine abgesichert, wirksam und anwendbar ist.
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Wirkmechanismus der EKT
Der gezielt und kontrolliert ausgelöste Krampfanfall wird als entscheidend für die Wirkung angesehen („Heilkrampf“). Bekannt ist, dass ein im Rahmen einer EKT ausgelöster Anfall zahlreiche funktionelle Veränderungen im Gehirn hervorruft, die denen einer dauerhaften Antidepressiva-Medikation ähneln. So werden z.B. die Konzentrationen von Hormonen und Botenstoffen im Gehirn günstig beeinflusst und regenerative Prozesse im Zentralnervensystem angeregt. Bei der EKT kommt es zu keinem Nervenzelluntergang, im Gegenteil kommt es zu einem Wachstum von grauer Substanz und zu neuen neuronalen Verknüpfungen. Die Wirkungsweise ist durch zahlreiche Studien gut belegt.
Durchführung der EKT
Vor der Durchführung einer EKT wird jeder Patient ausführlich aufgeklärt. Es erfolgt zudem eine umfassende internistische, neurologische und anästhesiologische Voruntersuchung. Ein Facharzt für Anästhesie (Narkosearzt) klärt gesondert über die im Rahmen einer Behandlungsserie mehrfach durchzuführende Kurznarkose auf. Bei jeder Behandlung ist ein speziell geschultes Team anwesend (Arzt für Psychiatrie und Psychotherapie sowie Arzt für Anästhesiologie). Die Behandlungen finden in einem speziell dafür ausgestatten Behandlungsraum in der Klinik für Psychiatrie und Psychotherapie statt.
Nach Einleitung der Narkose schläft der Patient für ca. 10 Minuten. In dieser Zeit erfolgt eine kurzzeitige medikamentöse Muskelentspannung. Die Atmung wird dabei durch den Arzt für Anästhesiologie überwacht und durch Maskenbeatmung unterstützt. Anschließend wird vom Arzt für Psychiatrie und Psychotherapie durch elektrische Stimulation im Bereich des Kopfes über wenige Sekunden ein therapeutischer Krampfanfall ausgelöst. Die Dauer des Krampfanfalls wird dabei kontinuierlich durch eine EEG-Aufzeichnung (Elektroenzephalogramm) überwacht; diese beträgt üblicherweise ca. 20-30 Sekunden.
Kurze Zeit danach erwachen die Patienten wieder. Es folgt eine kurze Überwachungsphase im Behandlungsraum sowie eine weitere Überwachung auf der Krankenstation. Da die Behandlungen morgens durchgeführt werden, können die Patienten zum Mittag aufstehen und an den folgenden Mahlzeiten und ihrem üblichen Therapieprogramm teilnehmen.
Risiken und Nebenwirkungen der EKT
Die EKT ist heutzutage ein sicheres Verfahren. Risiken und Nebenwirkungen wurden im Laufe der Jahrzehnte durch eine verbesserte Vorbereitung, Durchführung und Nachbetreuung der Patienten minimiert. Das Risiko für eine schwere Komplikation wird mit 1:50.000 Behandlungen angegeben und liegt damit nicht höher als das allgemeine Narkoserisiko bei kleineren operativen Eingriffen wie z.B. bei einer Zahnextraktion. Risiken durch die Narkose werden zusätzlich durch eine sorgfältige Voruntersuchung in der Anästhesiologie minimiert.
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Unerwünschte Nebenwirkungen können vorübergehende Kopfschmerzen und Übelkeit sein, welche bei Bedarf symptomatisch behandelt werden.
Kognitive Nebenwirkungen wie Orientierungs-, Konzentrations- und Gedächtnisstörungen können auftreten. Diese sind nach Ende der Behandlung rückläufig. Während sich anterograde Gedächtnisstörungen (eingeschränkte Merkfähigkeit für neue Gedächtnisinhalte) in der Regel rasch, d.h. nach Stunden bis zu wenigen Tagen zurückbilden, können retrograde Gedächtnisstörungen (Gedächtnisinhalte vor der EKT sind nicht erinnerlich) länger persistieren. Unmittelbar nach der EKT auftretende neuropsychologische Störungen (z.B. Aphasien, Apraxien, Agnosien) sind sehr selten, bilden sich stets zurück und bedürfen keiner Behandlung.
Transkranielle Magnetstimulation (TMS) im Detail
Die repetitive Transkranielle Magnetstimulation (rTMS) ist ein effektives und sehr gut verträgliches, innovatives Behandlungsverfahren der Depression. Sie bewirkt gezielt den Ausgleich der aus der Balance geratenen Hirnaktivität. Bei der TMS wird eine Magnetspule am Kopf angelegt und die Nervenzellen des Gehirns durch Magnetimpulse stimuliert. Die Impulsserien führen zu einer anhaltenden Anregung der Nervenzellaktivität oder umgekehrt kann eine Überaktivität reguliert werden. So wirkt die Behandlung mit TMS durch eine Normalisierung der Hirnaktivität, die bei der Depression ins Ungleichgewicht geraten ist.
Wirkungsweise der TMS
Die TMS wirkt durch eine Normalisierung der Hirnaktivität, die bei der Depression ins Ungleichgewicht geraten ist. Die tägliche Stimulation soll dabei helfen, wieder Kontrolle über die bei einer Depression im Vordergrund stehenden negativen Gedanken, Gefühlen und Handlungen zu bekommen.
Durchführung der TMS
Im Rahmen eines Vorgesprächs wird geklärt, ob und in welcher Form eine Behandlung mit transkranieller Magnetstimulation in Frage kommt. Auf Grundlage einer ausführlichen fachärztlichen Untersuchung erhalten Patienten eine individuelle Therapieempfehlung. Die Behandlung erfolgt jeweils von Montag bis Freitag über einen Zeitraum von zwei bis vier Wochen, begleitet von wöchentlichen Arztgesprächen. In Einzelfällen können auch längere Behandlungszeiträume vereinbart werden.
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Die Behandlungen werden in der Regel einmal täglich von Montag bis Freitag vorgenommen. Es gibt mehrere größere klinische, placebo-kontrollierte Studien, die die Wirksamkeit der TMS in der Depressionsbehandlung belegen. Meta-Analysen, die die Ergebnisse der vorhandenen klinischen Studien zusammenfassen, gelangen zu dem Ergebnis, dass damit die Wirksamkeit nachgewiesen ist.
Mögliche Effekte der TMS
Die positiven Effekte der TMS Therapie können sehr unterschiedlich sein. So berichten einige Patienten über mehr Klarheit im Kopf und bessere Kontrolle über negative Denkmuster, andere über mehr Aktivität und eine Besserung des Appetits und Schlafs. Insgesamt erleben die meisten Patienten im Verlauf der zwei bis sechswöchigen Behandlung eine Besserung einzelner Symptome oder der Depression insgesamt.
Nebenwirkungen der TMS
Viele Patienten berichten, dass am Anfang die Muskelzuckungen am Kopf ein wenig stören. Die TMS wird aber von fast allen Patienten problemlos vertragen und dauerhafte Begleiterscheinungen oder gar Veränderungen an der Hirnsubstanz sind nicht zu befürchten. Es handelt sich also um ein risikoarmes, aber trotzdem effektives Verfahren.
Kostenübernahme der TMS
Die gesetzlichen Krankenversicherungen (GKVs) erstatten die ambulante Behandlung mit rTMS bisher noch nicht, wohingegen die meisten privaten Versicherungen (PKVs) die Kosten übernehmen. Es ist aber zu empfehlen, dies jeweils mit dem Versicherer vorher abzuklären.
Transkranielle Gleichstromstimulation (tDCS)
Die transkranielle Gleichstromstimulation (tDCS) ist eine weitere nicht-invasive Hirnstimulationsintervention bei MDD. Bei der Depressionsbehandlung mit tDCS wird ein schwacher, konstanter Gleichstrom eingesetzt, der über Elektroden auf die Kopfhaut aufgetragen wird. Dies soll die Gehirnaktivität im Frontallappen gezielt beeinflussen und so die Symptome einer schweren Depression lindern. Diese Behandlung ist weniger kostspielig als die rTMS und möglicherweise für mehrere Situationen, einschließlich der Behandlung im eigenen Zuhause der Patient*innen, geeignet. Vorangegangene Studien haben darauf hingedeutet, dass die über mehrere Wochen durchgeführte tägliche tDCS geringe bis mäßige antidepressive Wirkungen hervorruft.
Eine aktuelle Studie, die in der Fachzeitschrift „THE LANCET“ veröffentlicht wurde, untersuchte die Wirksamkeit der tDCS bei 160 Patienten an acht deutschen Kliniken. Die Patienten waren bereits auf ein antidepressives Medikament eingestellt, das jedoch zu keiner ausreichenden Verbesserung ihrer Symptome geführt hatte. Über einen Zeitraum von sechs Wochen erhielt die eine Hälfte der Patientinnen tatsächlich die tDCS-Behandlung. Die andere Hälfte erhielt währenddessen eine Scheinbehandlung, die den Ablauf und die Begleiterscheinungen der tDCS-Behandlung nachahmte. Anschließend wurden die Patientinnen bis zu sechs Monate lang beobachtet, um den Langzeitverlauf nach einer akuten tDCS-Behandlung zu untersuchen. Die Studie zeigte keinen Vorteil der aktiven tDCS im Vergleich zur Placebo-Stimulation. Somit scheint die tDCS bei einer streng kontrollierten Studie die positiven Ergebnisse anderer kleinen Studien nicht zu unterstützen.
Tiefe Hirnstimulation (THS) im Detail
Die tiefe Hirnstimulation (THS) ist ein invasives Verfahren, bei dem Elektroden in bestimmte Hirnbereiche implantiert werden, um diese gezielt zu stimulieren. Die THS hat sich als Technik zur Behandlung verschiedener Erkrankungen etabliert, insbesondere bei Patienten mit Parkinson. In den letzten Jahren wurde die THS auch als mögliche Therapieoption für therapieresistente Depressionen untersucht.
Anwendung der THS bei Depressionen
Therapierefraktäre Major Depressionen gehören zu den möglichen Anwendungsgebieten der tiefen Hirnstimulation. Hierbei gehört der Gyrus subcallosus als Teil des limbischen Systems zu den Zielregionen. Ein Team um Christopher Rozell MD, Atlanta, verwendet Sonden, die nicht nur Impulse in das Gehirn abgeben, sondern bei abgestelltem Impulsgeber auch die Signale aus dem Gehirn aufzeichnen können. Typische Veränderungen dieser Signale könnten künftig zur Therapiesteuerung eingesetzt werden.
Studie zur THS bei schwerster Depression
Eine Studie der Universitätsklinik Freiburg untersuchte die Wirksamkeit der THS bei Patienten mit schwerster Depression. Die 16 Studienteilnehmer der FORSEE-II-Studie litten zwischen 8 und 22 Jahren an einer schwersten Depression und hatten zuvor im Schnitt 18 medikamentöse Therapien, 20 Elektrokrampftherapien und 70 Stunden Psychotherapie durchlitten - ohne Erfolg. Den Patienten wurden die hauchdünnen Elektroden implantiert und damit das mediale Vorderhirnbündel stimuliert. Dieser Hirnbereich ist an der Regulation der Wahrnehmung von Freude und Belohnung beteiligt und damit auch für Motivation und Lebensqualität von Bedeutung.
Bereits in der ersten Woche fiel der MADRS-Wert (Montgomery-Asberg Depression Rating Scale) bei zehn Probanden deutlich ab und hielt sich auf niedrigem Niveau. Im Laufe der Studie reagierten alle Probanden auf die Stimulation. Acht der 16 Patienten hatten zu Studienende einen MADRS-Wert von unter 10 Punkten und galten damit als nicht depressiv. Die positiven Effekte der Therapie scheinen anhaltend zu sein und halten über Jahre an.
Vorhersage des Behandlungserfolgs
Eine neue Studie, die von Forschern aus Großbritannien und China geleitet wurde, identifizierte ein charakteristisches Muster der Hirnaktivität, das vorhersagte, wie gut einzelne Patienten auf die THS-Behandlung ansprechen würden. Die Forscher stellten fest, dass die Hirnaktivität in einem spezifischen Frequenzbereich (4-8 Hz), der sogenannten Theta-Aktivität, klinisch relevant ist. Patienten mit niedrigeren Theta-Aktivitätswerten in der BNST-Hirnregion vor der Operation zeigten tendenziell stärkere Verbesserungen und berichteten nach drei, sechs und zwölf Monaten über eine größere Verbesserung ihrer Lebensqualität. Ebenso zeigten Patienten mit einer höheren Kohärenz zwischen dem BNST und dem präfrontalen Kortex in den Theta-Frequenzen tendenziell bessere Behandlungsergebnisse.
Neurofeedback
Neurofeedback basiert auf dem Prinzip, dass Ihnen Ihre elektrische, magnetische oder metabolische Hirnaktivität in Echtzeit zurückgemeldet wird., z.B. als Thermometer auf einem Bildschirm, als Ton oder als Vibration.
Zukünftige Entwicklungen
Die Hirnstimulationstherapien komplettieren heute die bisherigen Therapiemöglichkeiten bei psychischen Erkrankungen als vierter Baustein einer individuellen Therapie. Sowohl das wissenschaftliche als auch das klinische Interesse an diesen Methoden wächst aktuell rapide, und einige dieser Verfahren finden bereits Eingang in die Klinik. Mit der Zeit wird deutlich werden, welches Verfahren bei welchen Patienten und zu welcher Zeit am besten angewendet werden kann. Aktuelle Erkenntnisse und Entwicklungen werden für die kontinuierliche Verbesserung der individuellen Behandlung genutzt. So wird eine Therapie auf höchstem wissenschaftlichem Niveau gewährleistet.
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