Gehirn mit Blitzen: Funktion, Ursachen und Behandlung

Die faszinierende Komplexität des menschlichen Gehirns birgt viele Geheimnisse, von denen einige erst in den letzten Jahren durch wissenschaftliche Forschung entschlüsselt wurden. Dieses Organ, das für unsere Gedanken, Emotionen und Handlungen verantwortlich ist, kann jedoch auch von verschiedenen Störungen und Phänomenen betroffen sein. Dieser Artikel beleuchtet die vielfältigen Aspekte des Gehirns im Zusammenhang mit Blitzen - sowohl im wörtlichen als auch im übertragenen Sinne. Wir werden uns mit den Auswirkungen von Lichtblitzen auf das Gehirn, den Ursachen und Folgen von Schlaganfällen sowie dem Phänomen der "Brain Zaps" auseinandersetzen. Darüber hinaus werden wir uns mit der wissenschaftlichen Erforschung von Geistesblitzen und der revolutionären Technik der Optogenetik beschäftigen.

Lichtblitze und Epilepsie: Eine gefährliche Kombination?

Elektronische Musikfestivals mit ihren intensiven Lichteffekten erfreuen sich großer Beliebtheit, bergen aber auch potenzielle Risiken. Eine Studie niederländischer Ärzte um Dr. Newel Salet vom VU Medisch Centrum in Amsterdam hat gezeigt, dass solche Veranstaltungen für junge Menschen mit einer latenten fotosensiblen Epilepsie besonders gefährlich sein können.

Die Forscher analysierten Berichte von Rettungskräften und Ärzten, die im Jahr 2015 Patienten auf 28 größeren elektronischen Tanzmusikfestivals in den Niederlanden versorgten. Dabei wurden nur Events mit stroboskopischen Lichteffekten berücksichtigt. Insgesamt fielen 39 Personen während der Konzerte durch epileptische Anfälle auf, wobei die Mehrheit in der Gruppe registriert wurde, die den stroboskopischen Lichteffekten ausgesetzt war.

Die Kombination aus anfallsprovozierenden Lichtblitzen im 15- bis 25-Hz-Bereich, ohrenbetäubenden Elektrobeats, Schlafentzug und möglicherweise Drogen kann bei anfälligen Personen epileptische Anfälle auslösen. Die Ärzte um Salet differenzierten zwischen Konzerten am Tag und in der Nacht oder in dunklen Räumen. Insgesamt fielen 39 Personen während der Konzerte durch epileptische Anfälle auf, 9 davon wurden in der nicht exponierten, 30 in der exponierten Gruppe registriert.

Schlaganfall: Wenn das Gehirn unterbrochen wird

Ein Schlaganfall, auch Hirninfarkt genannt, ist eine schwerwiegende Erkrankung, bei der die Blutversorgung eines Teils des Gehirns unterbrochen wird. Dies führt zu einer Unterversorgung mit Sauerstoff und Nährstoffen, was zu Schäden an den betroffenen Hirnzellen führen kann.

Lesen Sie auch: Faszination Nesseltiere: Wie sie ohne Gehirn leben

Jährlich ereignen sich in Deutschland rund 270.000 Schlaganfälle, wobei fast die Hälfte davon vermeidbar wäre. Die Nachricht vom Tod von Roger Cicero im Alter von 45 Jahren hat die Öffentlichkeit auf die Tatsache aufmerksam gemacht, dass Schlaganfälle längst keine reine Krankheit der älteren Generation mehr sind. Studien zeigen, dass die Anzahl der Schlaganfälle bei Patienten mittleren Alters weltweit zunimmt. Experten machen vor allem unsere veränderte Lebensweise dafür verantwortlich: weniger Bewegung, ungesündere Ernährung und in der Folge mehr Bluthochdruck- und Diabetes-Erkrankungen, zwei wesentliche Risikofaktoren des Schlaganfalls.

Auch Kinder können einen Schlaganfall bekommen. In Deutschland sind es jährlich ca. 300 - fast ein Drittel davon sind Neugeborene. Es kann aber sein, dass die Dunkelziffer um einiges höher liegt. Denn noch immer wird nicht jeder Schlaganfall bei einem Kind diagnostiziert. Die Ursachen des kindlichen Schlaganfalls können Blutgerinnungsstörungen sowie Herz- und Gefäßerkrankungen oder auch eine Infektion sein.

Ursachen und Risikofaktoren

Bei einem Schlaganfall oder Hirninfarkt wird ein Teil des Gehirns nicht mehr mit Blut und dadurch auch nicht mehr mit Sauerstoff versorgt, weil das versorgende Gefäß verengt oder verschlossen ist. 79 Prozent aller Schlaganfälle in Deutschland sind solche Hirninfarkte. Weitere 13 Prozent entstehen durch Hirnblutungen, bei rund acht Prozent können Ärzte die Ursache nicht ermitteln.

Das Schlaganfallrisiko hängt von unterschiedlichen Faktoren ab. Einige dieser Risikofaktoren können nicht beeinflusst werden, beispielsweise genetische Voraussetzungen. Andere können hingegen durch eine aktive Vorsorge und einen gesunden Lebensstil reduziert werden. Zu den beeinflussbaren Risikofaktoren gehören Diabetes und Rauchen sowie Bluthochdruck und Vorhofflimmern. Da diese Grunderkrankungen häufig keine klar erkennbaren Beschwerden auslösen, ist es wichtig, regelmäßig Vorsorgeuntersuchungen beim Arzt wahrzunehmen und auch das eigene Schlaganfallrisiko abklären zu lassen.

Männer haben grundsätzlich ein höheres Schlaganfallrisiko als Frauen, wobei es spezielle Risikofaktoren gibt, die nur Frauen betreffen. So unterliegen Frauen im Laufe ihres Lebens hormonellen Schwankungen, insbesondere in Bezug auf das weibliche Sexualhormon Östrogen. Verschiedene Untersuchungen geben Hinweise darauf, dass ein Zusammenhang zwischen den Schwankungen im weiblichen Hormonhaushalt und einem Schlaganfallrisiko besteht.

Lesen Sie auch: Lesen Sie mehr über die neuesten Fortschritte in der Neurowissenschaft.

Vorbeugung und Behandlung

Körperliche Bewegung hat viele positive Auswirkungen und kann das Risiko eines Hirninfarkts senken. Sie kann dazu beitragen, den Blutdruck zu senken, den Herzrhythmus zu stabilisieren und Übergewicht zu reduzieren. Schon regelmäßige körperliche Aktivität - auch bei geringer Belastungsintensität - wie flottes Gehen, Radfahren oder Schwimmen, wirkt sich positiv auf Wohlbefinden und Gesundheit aus. Empfehlenswert ist auch eine ausgewogene, salzarme Ernährung: Bewährt hat sich eine mediterrane Kost mit viel Obst, Gemüse, Olivenöl und Fisch. Die Deutsche Schlaganfall Hilfe schätzt: „Mehr als 130.000 Schlaganfälle pro Jahr könnten in Deutschland verhindert werden, allein durch die Vermeidung und Kontrolle von Risikofaktoren.“

Mediziner riefen am 10. Mai - dem „Tag gegen den Schlaganfall“ - dazu auf, mehr Vorsorge zu betreiben. Vor allem Bluthochdruckpatienten - 20 bis 30 Millionen Deutschen leiden darunter - sollten sich mehr über Schlaganfall-Symptome informieren. Denn bei einem Schlaganfall zählt jede Minute: Bestimmte Behandlungsverfahren können nur bis zu drei Stunden nach Einsetzen der Symptome eingeleitet werden. Wer innerhalb der ersten zwei Stunden seit Symptombeginn die Notaufnahme erreicht und so schnell wie möglich auf einer Schlaganfall-Station behandelt wird, hat daher höhere Genesungschancen.

Symptome und FAST-Test

Zu den typischen Symptomen eines Schlaganfalls gehören plötzlich einsetzende halbseitige Lähmungen, die sich beispielsweise in einem hängenden Mundwinkel äußern können. Es können auch plötzlich Seh- oder Sprachstörungen, Schwindel oder starke Kopfschmerzen auftreten. Darüber hinaus können auch eher untypische Symptome wie Desorientierung, Übelkeit, Erbrechen oder allgemeine Schwäche und Benommenheit ein Hinweis für einen Schlaganfall sein.

Besonders perfide sind sogenannte Mini-Schlaganfälle, die es auch immer häufiger gibt. Ärzte sprechen von einer Transitorisch Ischämischen Attacke (TIA). Die Symptome dieser Durchblutungsstörung im Gehirn ähneln denen eines echten Schlaganfalls - aber in leicht abgemildeter Form. Eine TIA bildet sich meist innerhalb von ein bis zwei Stunden zurück, gilt aber als Vorbote für einen großen Schlaganfall. Betroffene sollten unbedingt einen Arzt aufsuchen, auch wenn sie sich schnell wieder besser fühlen. Denn jeder Zehnte, der Anzeichen einer Transitorisch Ischämischen Attacke bemerkt, erleidet in den nächsten Tagen einen schweren Hirninfarkt. Was sind die wichtigsten Symptome?

Jede Gehirnfunktion, die plötzlich ausfällt, kann auf einen Schlaganfall hinweisen. Das sind die wichtigsten, klassischen Symptome:

Lesen Sie auch: Tinnitus und Gehirnaktivität: Ein detaillierter Einblick

• ein plötzlicher Kraftverlust, meist halbseitig.
• ein plötzlicher Gefühlsverlust, einhergehend mit Lähmungserscheinungen ebenfalls meist halbseitig.
• ein plötzlicher Sprachausfall, der Betroffene kann gar nicht mehr oder nur stockend reden. Mancher Betroffene mit Sprachausfall wirkt zunächst verwirrt.
• eine plötzliche Sehstörung - in der Regel ist das Gesichtsfeld stark eingeschränkt. Der Betroffene kann Menschen oder Gegenstände auf einer Seite nicht mehr wahrnehmen. Es kann sich aber auch um ein Doppelsehen handeln.
• ein plötzlicher Drehschwindel, verbunden mit einer Gangunsicherheit. Achtung: Wenn der Schwindel mit Übelkeit und Erbrechen einhergeht, kann auch eine Erkrankung des Innenohres vorliegen.
• In seltenen Fällen einer Hirnblutung kann auch ein sogenannter Donnerschlag-Kopfschmerz auftreten - er fühlt sich an wie eine Explosion im Kopf. Aber in der Regel verlaufen Schlaganfälle schmerzlos.

WICHTIG: Diese Symptome treten nicht alle gleichzeitig auf. Es kann sein, dass nur ein Symptom zu bemerken ist. Jeder vierte Betroffene hat Vorboten eines schweren Schlaganfalls. Das heißt: Ein Symptom kann auch nur flüchtig auftreten und wieder verschwinden. Beispiel: Man hat plötzlich eine Sehstörung für einige Sekunden, dann sieht man wieder normal.

Der FAST-Test ist ein einfacher, aber effektiver Test, um einen Schlaganfall-Verdacht zu prüfen:

• Face (Gesicht): Bitten Sie die Person zu lächeln. Ist das Gesicht einseitig verzogen? Das deutet auf eine Halbseitenlähmung hin.
• Arms (Arme): Bitten Sie die Person, die Arme nach vorne zu strecken und dabei die Handflächen nach oben zu drehen. Bei einer Lähmung können nicht beide Arme gehoben werden, sinken oder drehen sich.
• Speech (Sprache): Lassen Sie die Person einen einfachen Satz nachsprechen. Ist sie dazu nicht in der Lage oder klingt die Stimme verwaschen, liegt vermutlich eine Sprachstörung vor.
• Time (Zeit): Wählen Sie unverzüglich die 112 und schildern Sie die Symptome

Geistesblitze: Wenn es "Aha!" macht

Jeder kennt das Gefühl, wenn man über ein Problem grübelt und plötzlich, wie aus dem Nichts, die Lösung vor Augen hat. Dieses "Aha-Erlebnis" oder der Geistesblitz ist ein faszinierendes Phänomen, das von Hirnforschern intensiv untersucht wird.

Forscher haben herausgefunden, dass Dopamin-gesteuerte Regionen des Gehirns unsere Kreativität beflügeln. Wenn Menschen etwa ein Rätsel durch einen Geistesblitz lösen, wird im Gehirn die stimmungsaufhellende Substanz Dopamin verstärkt freigesetzt. Dadurch wird ein tiefliegender Teil des Gehirns aktiviert. Die ForscherInnen konnten den Nucleus accumbens, eine Kernstruktur im unteren Vorderhirn, als zentrale Region für das "Aha-Erlebnis" identifizieren.

Diese Gehirnregion steht mit dem Geistesblitz bzw. Moment der plötzlichen Erkenntnis in enger Verbindung und kann die ekstatische Freude erklären, die mit der Lösung eines kreativen Problems einhergeht.

Eine Studie der Medizinischen Universität Wien umfasste 30 Versuchspersonen, die anspruchsvolle Worträtsel lösen mussten. Im Zuge dieser Untersuchung wurden von den StudienteilnehmerInnen jeweils 48 solcher Rätsel bearbeitet. Sobald sie die Lösung gefunden hatten, drückten die StudienteilnehmerInnen einen Knopf und beschrieben ihr "Aha-Erlebnis".

Es konnte gezeigt werden, dass Dopamin nicht nur als Botenstoff im Zuge von Belohnungsprozessen dient - wie etwa auch bei Sex, Essen oder Geld. „Unsere Ergebnisse weisen auf eine enge Beziehung zwischen Dopamin, freudiger Erregung und Kreativität hin. Außerdem zeigen sie uns Abläufe im Gehirn, die uns erklären, warum eine Lösung, welche mit einem „Aha-Erlebnis“ einhergeht, einprägsamer ist und wie hierbei die Speicherung im Langzeitgedächtnis erleichtert und verstärkt wird. Somit ist ein „Aha-Moment“ mehr als nur ein einfaches Gefühl der Freude oder Erleichterung, er ist stattdessen eine spezielle Form von schnellem Wiederabrufen, Kombinieren und einem finalen Kodierungsprozess.

Optogenetik: Licht als Schalter im Gehirn

Die Optogenetik ist eine revolutionäre Technik, die es Wissenschaftlern ermöglicht, einzelne Nervenzellen im Gehirn gezielt an- und auszuschalten. Diese Verknüpfung von Gentechnik und Optik hat die Neurowissenschaften in den letzten Jahren enorm vorangebracht.

Karl Deisseroth von der Stanford-Universität in Kalifornien gilt als Pionier der Optogenetik. Er verpflanzte ein Protein aus Algenzellen in Nervenzellen von Mäusen und konnte so die Zellen mit Licht steuern. "Optogenetik bedeutet: Wir benutzen Licht und Optik, um einzelne, ganz bestimmte Zellen zu kontrollieren. Mit Optogenetik lassen sich Zellen in einem lebenden Gewebe und sogar in einem lebenden Tier gezielt an- oder ausschalten. Wir kontrollieren zum Beispiel Nervenzellen, genau so, wie ein Dirigent die einzelnen Instrumente in einem Orchester kontrolliert."

Mit Glasfaserkabeln bringt Karl Deisseroth das Licht auch in die Gehirne seiner Versuchstiere. So konnte er Mäuse im Kreis laufen lassen, ängstlichen Mäusen die Angst nehmen oder das Verlangen nach Drogen bei Mäusen ausschalten.

Die Erfolge sind so beeindruckend, dass auch Mediziner über die Nutzung der Optogenetik nachdenken. So könnten bei Parkinson-Patienten bestimmte Nervenzellen, die ihre Aufgabe nicht mehr erfüllen, durch Optogenetik und Licht wieder aktiviert werden.

Was bei Mäusen fast schon Routine ist, kommt beim Menschen aus ethischen und medizinischen Gründen zurzeit nicht infrage. Immerhin müssen fremde Gene in das zentrale Nervensystem eines Menschen eingeschleust werden. Erfahrungen fehlen in diesem Bereich. Viele Nebenwirkungen sind möglich. Insbesondere dann, wenn das Licht die falschen Zellen einschaltet.

Um überhaupt abschätzen zu können, welche Gefahren bei der medizinischen Anwendung lauern, haben einige Forscherteams nun begonnen, die Optogenetik bei Rhesusaffen zu erproben. Erste wissenschaftliche Publikationen beschreiben zum Beispiel, dass sich die Augenbewegungen von Rhesus-Affen mit einem Lichtschalter im Gehirn verändern lassen.

Einfacher als in einem kompliziert verschalteten Gehirn ist die Anwendung der Optogenetik im Auge. Nach erfolgreichen Versuchen mit Affen steht die Behandlung einer Augenkrankheit namens Retinitis Pigmentosa kurz bevor.

Kugelblitze: Halluzinationen oder reale Phänomene?

An der Physik hinter den so genannten "Kugelblitzen" beißen sich Forscher nach wie vor die Zähne aus. Ein einzelner Mechanismus, der die mysteriösen Lichterscheinungen in ihrer gesamten Bandbreite erklären könnte, ist nicht in Sicht.

Eine Erklärung aus der Universität Innsbruck besagt, dass viele der Erscheinungen in Wahrheit Halluzinationen sind, ausgelöst durch elektromagnetische Kräfte, die Hirnzellen im Sehsystem zum Feuern bringen. Elektromagnetische Felder, wie sie bei Blitzeinschlägen auftreten, könnten noch in 100 Meter Entfernung das Hirn stimulieren - und Wahrnehmungen auslösen, die an Kugelblitze erinnern.

Die Physiker Josef Peer und Alexander Kendl verglichen die Elektrodynamik von Blitzen mit den elektromagnetischen Feldern, die in der transkraniellen Magnetstimulation (TMS) üblich sind. Hinsichtlich Frequenz und Stärke würden sich die Magnetfelder überraschend stark ähneln. Bei der TMS manipulieren Hirnforscher mit einer an den Schädel gehaltenen Spule gezielt die Aktivität einzelner Hirnregionen, um deren Funktionen genauer zu untersuchen. Bei vielen Probanden löst das visuelle Halluzinationen aus.

Peer und Kendl halten das für durch und durch plausibel. Die elektromagnetische Beeinflussung erkläre insbesondere solche "Kugelblitze", die in Augenhöhe vor dem Betrachter schweben und sich nach ein paar Sekunden in Luft auflösen. Das sei in etwa einem Drittel bis der Hälfte der Sichtungen der Fall.

Wenn TMS-Pulse das visuelle Zentrum von Probanden erregen, lösen sie so genannte Phosphene aus. "Dabei treten allerdings alle möglichen Formen und Farben auf", gibt Thomas Kammer zu bedenken, der an der Universität Ulm das Labor für Transkranielle Magnetstimulation leitet und dem Innsbrucker Forscherteam beratend zur Seite stand. "Die Idee, beide Kräfte miteinander zu vergleichen, ist sehr originell. Die visuellen Phänomene, die wir im Labor erzeugen, haben allerdings nur selten Ähnlichkeit mit Kugelblitzen - jedenfalls mit meiner Vorstellung davon."

Den Berechnungen von Peer und Kendl zufolge, könnten selbst Blitze die in über 100 Metern Entfernung einschlagen noch einen Puls erzeugen, der die vermuteten Effekte auslösen würde. Erfahrungen mit der TMS zeigen jedoch, dass die Sinneswahrnehmungen nur so lange anhalten, wie die Stimulation andauert. Da Augenzeugen von Kugelblitzen in aller Regel die schwebende Kugel über mehrere Sekunden wahrgenommen haben, kommen einfache Blitze als Auslöser nicht in Frage.

Brain Zaps: Wenn das Gehirn "zappelt"

Brain Zaps fühlen sich wie kleine Stromschläge im Gehirn an. Ursachen können Stress, Schlafstörungen oder Absetzsyndrome von Antidepressiva sein. Auch bei neurologischen Problemen oder während der Wechseljahre kann dieses „Kribbeln im Hirn“ auftreten. So beunruhigend dieses seltsame Gefühl auch sein mag: Brain Zaps sind weder schädlich noch gefährlich.

Brain Zaps werden oft als kurze, elektrische Schock-Empfindungen beschrieben, die sich im Gehirn ausbreiten. Der Begriff „Zap“ kommt nicht von ungefähr - er ahmt lautmalerisch das Gefühl nach, das viele Betroffene beschreiben: ein kurzes „Zapp“ oder „Bzzt“ im Kopf, als ob ein elektrischer Impuls durch das Gehirn schießen würde.

Anders als bei einem echten elektrischen Schock sind Brain Zaps jedoch nicht gefährlich, auch wenn sie sich beunruhigend anfühlen können. Sie stellen keine Schädigung des Gehirns dar, sondern sind eher als vorübergehende Störung in der Kommunikation zwischen den Nervenzellen zu verstehen.

Empfindungen und Begleitsymptome

Die Empfindung von Brain Zaps kann von Person zu Person sehr unterschiedlich sein. Manche beschreiben sie als:

• Elektrische Entladungen: Ein plötzliches, blitzartiges Gefühl, ähnlich einem leichten Stromschlag, der durch den Kopf schießt.
• Summende Vibrationen: Ein kurzes, vibrierendes Summen im Gehirn, als ob ein kleiner Motor für Sekundenbruchteile anspringt.
• „Brain Shivers“: Manche sprechen von „Gehirnschauern“ - ein wellenartiges Kribbeln, das durch den Kopf fließt.
• „Brain Drops“: Ein plötzliches Gefühl, als würde im Kopf etwas „fallen“ oder „absacken“.
• Lichtblitze oder optische Störungen: Besonders bei Augenbewegungen können Brain Zaps von kurzen visuellen Phänomenen begleitet sein, etwa dem Gefühl, als würde das Sichtfeld kurz „ruckeln“ oder „springen“.

Diese Empfindungen dauern typischerweise nur Sekundenbruchteile bis wenige Sekunden an, können aber mehrmals täglich auftreten. Während manche Menschen sie kaum wahrnehmen, können sie für andere sehr störend sein und sogar Alltagsaktivitäten beeinträchtigen.

Brain Zaps treten selten allein auf. Häufig werden sie von einer Reihe weiterer Empfindungen begleitet:

• Momentaner Schwindel: Ein kurzes Schwanken oder Taumeln, als würde der Boden unter den Füßen nachgeben.
• Kurzzeitige Desorientierung: Ein flüchtiges Gefühl, nicht zu wissen, wo man ist oder was gerade passiert.
• Ohrgeräusche: Ein kurzes Summen, Klingeln oder „Wuschen“ in den Ohren, das mit dem Zap synchronisiert sein kann.
• Übelkeit: Ein flüchtiges Gefühl der Übelkeit, ähnlich wie bei einer Reisekrankheit.
• Herzrasen: Eine kurze Episode von schnellem Herzschlag, oft als Reaktion auf den Schreck, den der Brain Zap ausgelöst hat.
• Angstwelle: Ein plötzliches Aufflackern von Unruhe oder Besorgnis, besonders wenn die Zaps unerwartet auftreten.

Ursachen und Auslöser

Die mit Abstand häufigste Ursache für Brain Zaps ist das Absetzen oder Reduzieren bestimmter Medikamente, die auf das Serotonin-System im Gehirn einwirken. Dazu gehören:

• Selektive Serotonin-Wiederaufnahmehemmer (SSRIs)
• Serotonin-Noradrenalin-Wiederaufnahmehemmer (SNRIs)
• Benzodiazepine und andere angstlösende Medikamente
• Schlafmittel (Hypnotika)
• Andere Psychopharmaka

Obwohl Medikamente die häufigste Ursache sind, können Brain Zaps auch durch andere Faktoren ausgelöst oder verstärkt werden:

• Stress und Erschöpfung
• Schlafmangel und gestörte Schlafmuster
• Alkohol und andere Substanzen
• Nährstoffmängel
• Hormonelle Schwankungen

Wann ärztliche Hilfe suchen?

Brain Zaps sind in der Regel harmlos, wenn auch unangenehm. Es gibt jedoch Situationen, in denen Sie einen Arzt aufsuchen sollten:

• Plötzliches Auftreten ohne erkennbare Ursache
• Zunehmende Intensität oder Häufigkeit
• Begleitende neurologische Symptome
• Starke psychische Belastung

Strategien zur Bewältigung von Brain Zaps

Es gibt verschiedene Ansätze, um Brain Zaps zu lindern oder zu bewältigen:

• Langsames Ausschleichen von Medikamenten
• Stressmanagement und Entspannungstechniken
• Ausreichend Schlaf
• Gesunde Ernährung und Nahrungsergänzungsmittel
• Vermeidung von Alkohol und anderen Substanzen
• Ärztliche Beratung und Unterstützung

tags: #gehirn #mit #blitzen