Neuroplastizität: Wie das Gehirn nach einem Schlaganfall neue Wege findet

Ein Schlaganfall ist ein einschneidendes Ereignis, das das Leben der Betroffenen von einem Moment auf den anderen verändern kann. Plötzlich sind alltägliche Dinge wie Gehen, Sprechen oder Schreiben nicht mehr selbstverständlich. Doch das Gehirn besitzt eine erstaunliche Fähigkeit: die Neuroplastizität. Sie ermöglicht es dem Denkorgan, sich selbst zu helfen und geschädigte Funktionen zu kompensieren. Dieser Artikel beleuchtet die Mechanismen der Neuroplastizität nach einem Schlaganfall, die Grenzen dieser Selbstheilungskräfte und die Möglichkeiten, den Heilungsprozess zu unterstützen.

Schlaganfall: Eine Schädigung der Steuerzentrale

Alle drei Minuten erleidet in Deutschland ein Mensch einen Schlaganfall. Ursache ist entweder eine Hirnblutung oder ein Hirninfarkt, bei dem ein Blutgefäß durch ein Gerinnsel verstopft wird. Dadurch wird das Gehirnareal hinter dem Verschluss nicht mehr ausreichend mit Sauerstoff versorgt. Neurologen betonen daher: "Time is brain". Denn mit jeder Minute, die nach einem Schlaganfall verstreicht, gehen etwa 1,9 Millionen Nervenzellen zugrunde.

Der Schlaganfall ist in Deutschland die zweithäufigste Todesursache nach Herzproblemen und der häufigste Grund für bleibende Behinderungen bei Erwachsenen. Ein Drittel der Betroffenen ist in den ersten drei Monaten nach einem Hirninfarkt auf Pflege angewiesen, ein Viertel sogar dauerhaft.

Neuroplastizität: Die Fähigkeit zur Anpassung

Viele Schlaganfallpatienten erholen sich jedoch wieder. Sie lernen, wieder zu gehen oder zu sprechen, obwohl das betroffene Hirnareal möglicherweise weiterhin geschädigt ist. Verantwortlich dafür ist die Neuroplastizität, die Fähigkeit des Gehirns, sich immer wieder neu zu organisieren und das komplexe Netzwerk aus Nervenzellen veränderten Gegebenheiten dynamisch anzupassen.

Diese Fähigkeit ermöglicht es Nervenzellen, sich neu zu organisieren und geschädigte Funktionen zu kompensieren. Ein Neuron kommuniziert über Synapsen mit etwa 10.000 anderen Nervenzellen. US-amerikanische Forscher entdeckten das Phänomen der Neuroplastizität erstmals im Tierversuch. Sie stellten fest, dass sich die Hirnstruktur von Ratten und Mäusen verändert, wenn die Tiere Spielmöglichkeiten in ihrem Käfig haben.

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Früher ging man davon aus, dass im Gehirn erwachsener Menschen nicht mehr viel passiert und Schäden im zentralen Nervensystem irreversibel sind. Heute weiß man, dass sich das Gehirn ein Leben lang neu vernetzen kann. Diese Fähigkeit der Plastizität ist nach einem Schlaganfall oder einem Unfall von großem Wert.

Wie das Gehirn Ausfälle kompensiert

Schon Stunden nach dem Schlaganfall beginnen die überlebenden Nervenzellen, sich anders zu verknüpfen. Sie bilden Fortsätze, sogenannte Axone, die aussprießen und sich über Synapsen mit anderen Nervenzellen verbinden. Christian Grefkes-Hermann, Direktor der Klinik für Neurologie am Universitätsklinikum Frankfurt, erklärt: "Man muss sich das Gehirn vorstellen wie ein Netzwerk aus Kabeln. Geht eins davon kaputt, bilden Ersatzkabel Umgehungskreisläufe."

Eine Hirnschädigung versetzt das Organ in einen höchst formbaren Zustand. Während die Hirnrinde zunächst weniger aktiv ist, steigt die Erregbarkeit vor allem in bestimmten Regionen, die an der Neuorganisation der geschädigten Gebiete beteiligt sind. Die Reorganisation findet meist in Arealen statt, die entweder ähnliche Aufgaben erfüllen wie der geschädigte Bereich oder in räumlicher Nähe dazu liegen.

Wird beispielsweise durch einen Schlaganfall ein Areal geschädigt, das die Hand steuert, können Nervenzellen aus den angrenzenden Arealen die verloren gegangenen Funktionen übernehmen. Das könnte etwa der Teil des sensorischen Kortex sein, der Sinnesreize aus der Hand verarbeitet, oder aber motorische Regionen, die die Rumpfmuskulatur oder die Bewegung der Beine koordinieren.

Bei größeren Läsionen, die weite Teile einer Hirnhälfte betreffen, kann das Gehirn womöglich auf die andere, noch gesunde Hirnhälfte zurückgreifen. Dorit Klieman vom California Institute of Technology (Caltech) konnte mit anderen Forschenden zeigen, dass in jungen Jahren sogar der Verlust einer kompletten Hirnhälfte kompensiert werden kann. Sie untersuchten mit MRTs das Gehirn von Erwachsenen, denen in der Kindheit im Alter von drei Monaten bis elf Jahren aufgrund einer schweren Epilepsie eine Hemisphäre entfernt worden war. Die Aufnahmen zeigten, dass die Nervenverbindungen in bestimmten Arealen, die nun Funktionen wie Sehen, Sprechen und Bewegung kontrollierten, den Mustern von Personen mit zwei Hirnhälften ähnelten.

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Faktoren, die die Kompensation beeinflussen

Wie gut eine Funktion von anderen Regionen übernommen werden kann, hängt von verschiedenen Faktoren ab:

  • Ausmaß der Verletzung: Kleine Schäden kann das Gehirn oft besser kompensieren als große.
  • Ort des Geschehens: Je nachdem, welches Hirnareal betroffen ist, sind die Kompensationsmöglichkeiten unterschiedlich.
  • Zeitlicher Verlauf von Schädigung und Reha: Langsam auftretende Schäden, wie bei neurodegenerativen Erkrankungen, können oft besser kompensiert werden.

Christian Grefkes-Hermann betont, dass die Anpassungsfähigkeit des Nervensystems begrenzt ist. Bei neurodegenerativen Krankheiten verläuft der Verfall so langsam, dass andere Hirnregionen die Verluste immer wieder ausgleichen und die Erkrankung lange nicht auffällt. Erst wenn die Anpassungsfähigkeit des Nervensystems nach Jahren oder Jahrzehnten ausgeschöpft ist, bemerken Patienten Symptome.

Unterstützung der Neuroplastizität durch Therapie

Die Neuorganisation von Nervenzellen ist die wichtigste Reparaturstrategie des Gehirns. Zwar können sich auch bei Erwachsenen neue Nervenzellen bilden, die adulte Neurogenese ist aber viel zu gering, um den Verlust von Millionen Nervenzellen nach einem Schlaganfall ausgleichen zu können.

Um die Reparatur des Gehirns nach einem Schlaganfall oder einer Hirnblutung zu unterstützen, setzen Neurologen auf verschiedene Therapieverfahren:

  • Magnetstimulation: Das magnetische Feld einer Magnetspule bewirkt im Nervensystem einen Stromfluss. Damit lassen sich ausgewählte Areale aktivieren oder hemmen, was die Hirnregeneration in die richtigen Bahnen lenkt. Bei fehlgeleiteten Neuorganisationen können überaktive Hirnregionen gehemmt oder Areale, die den Schaden erfolgreich kompensieren, aktiviert werden.
  • Intelligente Orthesen: Am Universitätsklinikum Tübingen wird versucht, die Neuroplastizität mit intelligenten Orthesen zu unterstützen. Sie sollen etwa Menschen mit gelähmten Händen helfen. Ausgelöst durch die versuchte oder nur vorgestellte Bewegung werden Hirnimpulse an die Orthese übertragen, die dann die gelähmten Finger öffnet. Durch die passive Bewegung entsteht eine Feedback-Schleife zurück zum Gehirn, die diesem hilft, sich neu zu organisieren und die Koordination der Hand wieder selbst zu lernen.

Der richtige Zeitpunkt für die Reha

Zum richtigen Startzeitpunkt für Therapiemaßnahmen gibt es unterschiedliche Ansichten. Einige Experten sind der Meinung, dass die Reha bereits am ersten Tag nach einem Schlaganfall beginnen sollte, da die Prozesse im Kopf in der ersten Woche nach dem Schlaganfall so umgestaltet werden, dass sie auf Lernen ausgerichtet sind.

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Andere Neurowissenschaftler sind der Meinung, dass sich das Nervengewebe von Schlaganfallpatienten in der sehr frühen Phase lieber erst mal selbst reorganisieren sollte und man lediglich mit spezifischen wachstumsfördernden Substanzen unterstützen, aber noch nicht mit einem ausführlichen Bewegungstraining beginnen sollte. Eine zu frühe Reha könnte die Heilung eher stören.

Allerdings sollte man mit den unterstützenden Maßnahmen auch nicht zu lange warten, da die stärkste Dynamik die Erholung des Gehirns in den ersten drei bis sechs Monaten hat.

Aktives Training und äußere Reize

Sich einfach eine Magnetspule an den Kopf zu halten, reicht allerdings nicht aus, um sich von einem Schlaganfall zu erholen. Die Stimulation von außen regt das Hirn zwar an und versetzt es in einen Lernmodus. Neue Verknüpfungen entstehen aber nur, wenn die verloren gegangenen Fähigkeiten immer wieder geübt werden. Neuroplastizität ist kein passiver Zustand. Das Gehirn braucht äußere Reize, damit es Wachstumsfaktoren ausschüttet und eine zielgerichtete Reorganisation der Faserbahnen stattfinden kann.

Die Reha der Zukunft könnte deshalb vielleicht so aussehen, dass vor jeder Physiotherapie- oder Logopädieeinheit eine drei- bis zehnminütige Magnetstimulation steht, um die Patientin oder den Patienten in einen lernfähigen Zustand zu versetzen. Danach, so die Hoffnung, kann das Training besser wirken. Auch Erholungsphasen sind dabei wichtig, denn guter Schlaf verbessert die Neuroplastizität ebenfalls und damit den Rehabilitationserfolg.

Gedächtniszentren und Schlaganfall

Nach einem Schlaganfall kann es zu Gedächtnisproblemen und Konzentrationsschwierigkeiten kommen. In solchen Fällen können Gedächtniszentren eine wichtige Anlaufstelle sein.

Aufgaben von Gedächtniszentren

Gedächtniszentren sind auf die Diagnostik von Gedächtnisproblemen spezialisiert. Ärztinnen, Ärzte und andere Fachkräfte untersuchen dort, welche Ursachen den Gedächtnisproblemen zugrunde liegen. Auslöser für neuropsychologische Störungen treten häufig in Verbindung mit einem Schlaganfall, einem Schädel-Hirn-Trauma, einem Gehirntumor oder entzündlichen Erkrankungen des Gehirns auf. Ursache können aber auch chronisch verlaufende Erkrankungen wie Multiple Sklerose oder Morbus Parkinson sowie eine beginnende oder fortgeschrittene Demenz sein.

Im Rahmen einer neuropsychologischen Therapie im Gedächtniszentrum werden die Funktionsstörungen durch spezielle Trainingsmethoden behandelt. Hierbei werden u.a. computergestützte Programme, Einzeltherapien und Entspannungstrainings eingesetzt. Darauf aufbauend entwickeln Therapeuten gemeinsam mit den Patienten Strategien zur Bewältigung von Schwierigkeiten im Alltag.

Ablauf der Untersuchungen in einem Gedächtniszentrum

Die Untersuchungen in einem Gedächtniszentrum sind in der Regel auf mehrere Termine verteilt:

  1. Termin: Anamnese, neuropsychologische Testung (Gedächtnis, Aufmerksamkeit, weitere kognitive Bereiche). Es ist hilfreich, wenn der Patient bzw. die Patientin zu diesem Termin Vorbefunde, bereits durchgeführte Aufnahmen vom Kopf (CT, MRT) und - falls benötigt - die Brille und das Hörgerät mitbringt.
  2. Termin: Je nach Befund Liquorpunktion zur Analyse von Demenzmarkern, MRT oder CT.
  3. Termin: Besprechung der Ergebnisse und möglicher Behandlungsansätze.

Fahrtauglichkeit bei Hirnleistungsstörungen und Demenz

Ein wichtiger Aspekt bei Hirnleistungsstörungen und Demenz ist die Fahrtauglichkeit. Grundsätzlich gilt, dass jeder Verkehrsteilnehmer nach dem Prinzip der Eigenverantwortung zur Selbstprüfung seiner Fahrtauglichkeit verpflichtet ist. Der Arzt ist verpflichtet, Patienten auf mögliche Einschränkungen der Fahrtauglichkeit hinzuweisen.

Für alle Formen der Demenz gilt, dass es unvermeidbar im Verlauf der Krankheit zu einem Verlust der Fahreignung kommt. Folgende Leistungsbeeinträchtigungen bei Demenz sind bezüglich ihrer Auswirkungen auf die Fahrtauglichkeit relevant:

  • Orientierungsstörungen
  • Verlangsamte Reaktion
  • Beeinträchtigung der Aufmerksamkeit
  • Beeinträchtigung der Konzentration
  • Verminderte Fähigkeit, komplexe Situationen schnell zu erfassen
  • Verminderte Urteilsfähigkeit
  • Gedächtnisstörungen

Die Gedächtnisambulanz kann im Rahmen der eingehenden Untersuchung eine neuropsychologische Testung durchführen, die den aktuellen kognitiven Leistungszustand (z.B. Gedächtnis, Aufmerksamkeit, Sprachvermögen, logisches Denken) erhebt. Die Untersuchung lässt bei leichter kognitiver Störung und bei leichter Demenz nahezu keine Rückschlüsse auf die Fahrtauglichkeit zu. Es werden jedoch keine verkehrsmedizinischen/ verkehrspsychologischen Untersuchungen durchgeführt.

Für Senioren werden freiwillige Mobilitätschecks von Einrichtungen wie DEKRA und TÜV angeboten.

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