Hirnstimulation bei Parkinson ohne OP: Alternative Behandlungsansätze

Die Parkinson-Krankheit, essentieller Tremor und Dystonie können die Lebensqualität erheblich beeinträchtigen. Die Tiefe Hirnstimulation (THS) ist eine etablierte Behandlungsmethode, die bei ausgewählten Patienten mit diesen neurologischen Störungen eingesetzt wird, wenn Medikamente keine ausreichende Linderung verschaffen. Dabei werden Elektroden in bestimmte Hirnbereiche implantiert, um die Symptome durch elektrische Stimulation zu reduzieren. Allerdings ist die THS ein invasiver Eingriff, der nicht für jeden geeignet ist. Daher werden vermehrt alternative, nicht-invasive Hirnstimulationsmethoden erforscht.

Tiefe Hirnstimulation (THS): Ein Überblick

Die Tiefe Hirnstimulation (THS) ist ein Verfahren, das bei ausgewählten Patienten mit Parkinson, essentiellem Tremor, Dystonie und anderen neurologischen Störungen eingesetzt werden kann. Das Verfahren umfasst die Platzierung von winzigen Elektroden in bestimmten Bereichen des Gehirns, die für die Symptome der Erkrankung verantwortlich sind. Diese Elektroden werden über dünne Kabel mit einem Impulsgenerator, ähnlich wie einem Schrittmacher, verbunden. Dieser wird unter der Haut eingesetzt, meist unterhalb des Schlüsselbeins. Durch gezielte elektrische Stimulation der für Ihre Symptome verantwortlichen Gehirnregionen können unkontrollierte Bewegungen, Zittern und andere motorische Symptome deutlich reduziert werden. Die Stimulation kann den jeweiligen Erfordernissen im Krankheitsverlauf angepasst werden.

Eignung für die Tiefe Hirnstimulation

Die genaue Eignung für die Tiefe Hirnstimulation wird von einem erfahrenen interdisziplinären Team aus Neurologen, Neurochirurgen und anderen Spezialisten bewertet. Es sind verschiedene Faktoren zu berücksichtigen, darunter die Art und Schwere der Symptome, das Ansprechen auf Medikamente, der allgemeine Gesundheitszustand und der Wunsch des/der Betroffenen nach einer Verbesserung der Lebensqualität. Eine feste Altersgrenze für die Tiefe Hirnstimulation gibt es nicht.

Wenn Sie an einer Parkinson-Erkrankung leiden, kann eine Tiefe Hirnstimulation möglicherweise in folgenden Situationen für Sie in Frage kommen:

• Ihre Erkrankung geht mit einem Zittern einher, das nicht gut auf Medikamente anspricht. Dann kann die Tiefe Hirnstimulation bereits früh im Krankheitsverlauf eine gute Option darstellen.
• Sie sprechen prinzipiell noch gut auf Parkinsonmedikamente an, leiden aber unter Wirkungsfluktuationen. Diese äußern sich durch Phasen der Unterbeweglichkeit, die sich mit störenden Überbewegungen abwechseln.
• Für den essentiellen Tremor stehen mehrere medikamentöse Therapieoptionen zur Verfügung.
• Dystonie: Generalisierte Dystonien lassen sich oft nur unzureichend mit Medikamenten oder Boutlinumtoxin-Injektionen behandeln; die Wirksamkeit der Tiefen Hirnstimulation ist dagegen gut belegt und sollte eher früh im Erkrankungsverlauf durchgeführt werden. Auch Patienten mit fokalen Dystonien, z.B.

Ablauf des Stimulator-Screenings

Wenn Sie informieren möchten, ob eine Tiefe Hirnstimulation für Sie in Frage kommt, stellen Sie sich bitte zunächst in der Ambulanz der Sektion Neurodegeneration vor. Wir möchten sicherstellen, dass die Tiefe Hirnstimulation wirklich die richtige Behandlungsoption für Sie ist. Daher prüfen wir vorab im Rahmen eines Stimulator-Screenings, ob Sie für diese Behandlung geeignet sind und ob besondere Risiken bestehen, die wir bei der Planung der Operation berücksichtigen müssen oder die eine Operation sogar unmöglich machen. Das Stimulator-Screening wird in der Regel im Rahmen eines kurzen stationären Aufenthaltes (ca. 4-6 Tage) auf unserer Station Neuro 6 durchgeführt. In dieser Zeit haben Sie auch Gelegenheit, mit dem behandelnden Neurochirurgen Prof. Dr. Martin Jakobs sowie den behandelnden Ärzten der Sektion Neurodegeneration zu sprechen und in Ruhe alle Fragen zu stellen, die Sie ggf. noch zu dieser Behandlungsmethode haben. Im Rahmen der vorbereitenden Gespräche werden wir auch mit Ihnen besprechen, welche Stimulatormodelle (z.B. wiederaufladbar) für Sie in Frage kommen und ob Sie diesbezüglich Präferenzen haben.

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Folgende Untersuchungen werden in der Regel im Rahmen des Stimulator-Screenings durchgeführt; im Einzelfall können die Untersuchungen natürlich von diesem Standard abweichen:

• Vor Beginn des Stimulator-Screenings erhalten Sie von uns Anweisungen zu Ihrer Medikation. Es könnte sein, dass wir Sie bitten, bestimmte Medikamente bereits einige Tage oder am Vorabend vor Ihrem Aufnahmetermin abzusetzen.
• Neurologische Untersuchung durch einen auf Bewegungsstörungen spezialisierten Neurologen
• Neurochirurgische Untersuchung durch Prof. Dr. Martin Jakobs und Informationsgespräch über den Ablauf der Operation und geeignete Stimulatormodelle
• Wenn Sie an einer Parkinson-Erkrankung leiden, werden wir eine sogenannte „L-Dopa Challenge“ durchführen. Hierbei werden Ihre Parkinsonmedikamente pausiert und Sie werden nach einem standardisierten Verfahren untersucht (OFF). Anschließend erhalten Sie etwas schnell-lösliches L-Dopa (z.B. Madopar LT®) und wir wiederholen die Untersuchung (ON). Die Untersuchung wird videodokumentiert. In der Regel ist ein gutes Ansprechen auf die L-Dopa Challenge Voraussetzung für die Durchführung einer Tiefen Hirnstimulation.
• Neuropsychologische Testung
• Psychiatrisches Konsil
• Mitbeurteilung durch unsere Phystiotherapeut:innen und Logopäd:innen.
• Kernspintomographie des Kopfes. Wenn Sie aufgrund Ihrer Erkrankung Schwierigkeiten haben, für die Dauer der Unersuchung still zu liegen, wird diese ggf. in Narkose durchgeführt.

Wir besprechen die Ergebnisse des Stimulator-Screenings im Nachgang Ihres stationären Aufenthaltes in unserer interdisziplinären Stimulatorkonferenz. Anschließend erhalten Sie Bescheid, ob wir Ihnen eine Operation anbieten können.

Der stereotaktische Eingriff

Die Elektroden für die Tiefe Hirnstimulation werden in einem sog. stereotaktischen Eingriff eingesetzt. Hierbei handelt es sich um ein minimalinvasives Operationsverfahren, bei dem Ihr Kopf in einem Stereotaxierahmen, eine Art Ring um den Kopf, fixiert wird. So wird ein Verwackeln verhindert und die Elektroden können computergestützt wie in der vorangegangenen MR-Planungsbildgebung geplant millimetergenau platziert werden. Die Operations kann am Universitätsklinikum Heidelberg als Wach-OP oder alternativ in Vollnarkose durchgeführt werden. Zu Behandlung der Symptome beider Körperhälften werden nach Rasur am Kopf zwei kleine Schnitte gesetzt und mit einem selbst-stoppenden Bohrer zwei sogenannte Bohrlöcher gesetzt. Der Eingriff insgesamt dauert ca. Im Regelfall erfolgt die Operation bei Parkinson und Dystonie komplett in Vollnarkose. Postoperative Schmerzen nach der Operation zur Tiefen Hirnstimulation sind verglichen mit anderen Eingriffen gering. Eine frühe Mobilisierung ist immer anzustreben. In den ersten 2 Wochen nach der Operation sollten sie größere körperliche Belastungen (Sport, schwere körperliche Arbeit) meiden. Normale körperliche Aktivität ist möglich. Im Sinne einer regelrechten Wundheilung sollten Aktivitäten, die die Wunden Feuchtigkeit und Wärme in größerem Umfang Aussetzen (z.B.

Wenn Sie die Operation gut überstanden haben, können Sie die Klinik in der Regel 2-3 Tage nach Operation wieder verlassen. Der Stimulator wird meist noch nicht eingeschaltet, um dem Gehirngewebe ausreichend Zeit zum Abheilen zu geben. Nach der Operation haben Sie möglicherweise einen „Setzeffekt“: sie spüren schon eine positive Wirkung durch die Elektroden-Implantation, obwohl der Impulsgeber noch nicht eingeschaltet wurde. Ca. 2-4 Wochen nach der Operation werden wir Sie auf unserer Station Neuro 6 wieder aufnehmen. Nun wird ihr Stimulator aktiviert und die Stimulation individuell programmiert, so dass Ihre Symptome bestmöglich kontrolliert sind. Die weitere Nachsorge findet über unsere Ambulanz statt. Prof. Dr. Prof. Dr. D.

Alternativen zur THS

Bewegungsstörungen wie die Parkinson-Krankheit, Zittern oder Dystonie sprechen manchmal nur eingeschränkt auf gängige Medikamente an. In dieser Situation sind Lebensqualität und Alltagsfunktionen möglicherweise stark eingeschränkt. Eine Therapie mittels Tiefer Hirnstimulation kann Linderungen bringen - vor allem wenn Medikamente keinen stabilen Therapieeffekt erzielen. Wir beraten Sie in einem unverbindlichen Erstgespräch. Sollte eine Therapie mittels Tiefer Hirnstimulation Erfolg versprechen, kann zunächst eine detaillierte Voruntersuchung erfolgen. Hierfür wird ein separater stationärer Aufnahmetermin auf unsere Station 45 vereinbart. In das Behandlungsteam eingebunden sind die Kollegen der Univ.-Klinik für Neurochirurgie (Prof. Gharabaghi und Kollegen) sowie der Univ.-Klinik für Psychiatrie und Psychotherapie (Prof. Plewnia und Kollegen). Nach ausführlicher Beratung der behandelnden Kollegen in der "Konferenz zur Tiefen Hirnstimulation" teilen wir den Patienten eine abschließende Therapieempfehlung persönlich mit. Als Alternative zur Tiefen Hirnstimulation werden an unserem Zentrum auch medikamentöse Pumpentherapien durchgeführt, beispielsweise mittels Apomorphinpumpe oder durch kontinuierliche Pumpentherapie eines löslichen L-Dopa Gels über Sonde in den Dünndarm (sog. All diese kontinuierlichen Therapien stellen eine bedeutende Erweiterung der Behandlungsmöglichkeiten dar. Der besondere Effekt des Hirnschrittmachers bei der Parkinson-Krankheit wurde 2013 in einer großen deutsch-französischen Studie (EarlyStim) erneut belegt: die Tiefe Hirnstimulation erbrachte im Vergleich zur rein medikamentösen Therapie einen deutlichen Gewinn an Lebensqualität durch verbesserte motorische Symptomkontrolle. Es wurde erstmals gezeigt, dass die Tiefe Hirnstimulation bereits bei beginnenden Schwankungen der Medikamentenwirkung Vorteile für den Patienten erbringen kann. Nach länger dauernder Parkinson-Krankheit hingegen rücken nicht selten Gangstörungen in den Vordergrund, die auf gängige Therapien nicht immer ausreichend ansprechen. Einschränkungen der Mobilität und Sturzgefahr können die Folge sein. Das Tübinger Expertenteam hat eine neue Form der Tiefen Hirnstimulation entwickelt, die die gleichzeitige Stimulation zweier eng benachbarter Nervenzellstrukturen vorsieht (sog. STN+SNr Stimulation). Durch diese neue Form der Stimulation lassen sich Gang-Blockaden möglicherweise besser behandeln als mit bisherigen Standardtherapien.

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Nicht-invasive Alternativen zur Hirnstimulation

Da die THS einen operativen Eingriff erfordert, suchen Forscher intensiv nach nicht-invasiven Alternativen, die ähnliche therapeutische Effekte erzielen könnten. Diese Methoden zielen darauf ab, die Hirnaktivität von außen zu modulieren, ohne Elektroden implantieren zu müssen.

Ultraschallhelm

Ein neu entwickelter Ultraschallhelm ermöglicht es, Hirnregionen hochpräzise anzusteuern - ohne Operation oder Implantate. Forscher sehen darin eine mögliche Behandlungsalternative bei Parkinson und anderen neurologischen Erkrankungen. Ein Helm, der Ultraschallwellen ins Gehirn schickt, könnte künftig die Behandlung von neurologischen Erkrankungen verbessern - ganz ohne chirurgische Eingriffe. Das geht aus einer im Fachjournal „Nature Communications“ veröffentlichten Studie hervor. Entwickelt wurde das System von einem Forschungsteam der Universität Oxford und des University College London (UCL).

Im Gegensatz zur bisher eingesetzten, sogenannten tiefen Hirnstimulation, bei der Elektroden chirurgisch im Gehirn implantiert werden, nutzt das neue Verfahren mechanische Ultraschallimpulse, um gezielt Hirnregionen zu modulieren. Besonders bemerkenswert: Der Helm könne laut der Forscher Gehirnareale ansteuern, die 1000-mal kleiner sind als dies mit bisherigen Ultraschallmethoden möglich sei. „Es ist ein Helm mit 256 Quellen, der in einen MRT-Scanner passt“, erklärte Ioana Grigoras, Autorin der Studie und eine der Testpersonen. „Es ist zunächst klobig und beklemmend, ihn aufzusetzen, aber dann wird es angenehmer.“ Die Wissenschaftler testeten das Gerät an sieben gesunden Probanden und richteten die Ultraschallwellen auf den sogenannten lateralen Kniehöcker (LGN), einen zentralen Knotenpunkt für visuelle Informationen im Gehirn. „Die Wellen erreichten ihr Ziel mit bemerkenswerter Genauigkeit“, sagte Prof. Charlotte Stagg von der Universität Oxford, die das Projekt leitete. „Das allein war außergewöhnlich - und niemand hat es zuvor geschafft.“ In Folgeexperimenten konnte das Team nachweisen, dass die Modulation des LGN zu messbaren Effekten im visuellen Kortex führte, etwa durch eine verminderte Aktivität in diesem Hirnareal. „Das Äquivalent bei Parkinson-Patienten wäre, ein motorisches Kontrollzentrum zu treffen und das Zittern zu lindern“, erläuterte Stagg weiter.

Behandlung für zu Hause

Forscher arbeiten an Behandlung für zu Hause. Entwickelt wurde der Helm von den UCL-Wissenschaftlern Elly Martin und Brad Treeby. „Derzeit benötigt er noch ein MRT, um gesteuert zu werden“, sagte Treeby und fügte an. „Aber mithilfe von KI könnte er künftig auch eigenständig funktionieren - etwa für den Einsatz zu Hause.“ Das System könnte künftig auch Anwendung bei Krankheiten wie Schizophrenie, Depressionen, chronischen Schmerzen und in der Schlaganfall-Rehabilitation eingesetzt werden. Martin ergänzte, dass weitere Studien notwendig seien.

Transkranielle temporale Interferenzstimulation (tTIS)

Eine weitere vielversprechende nicht-invasive Methode ist die transkranielle temporale Interferenzstimulation (tTIS). Diese Technik ermöglicht es, Neuronen im Gehirn im ähnlichen Ausmaß anzuregen wie bei der tiefen Hirnstimulation (THS), verzichtet dabei aber auf Elektrodenimplantate im Gehirn.

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Die Forscher des Massachusetts Institute of Technology (MIT) haben diese Methode erstmals am Mausmodell in Cell beschrieben. Die Methode sei vielversprechend auch für die Anwendung am Menschen, ist sich der Neurologe Alfons Schnitzler von der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf sicher. Bisherige nicht invasive Verfahren wie etwa die transkraniale Magnetstimulation erreichen nur oberflächliche Neuronen des Gehirns. Um ein Signal in tiefer liegende Regionen zu leiten, ohne eine Elektrode vor Ort zu implantieren, machten sich die MIT-Forscher um Nir Grossman und Edward S. Boyden eine biophysikalische Eigenschaft von Neuronen zu eigen. Denn Neuronen werden nur erregt, wenn die Frequenz nicht zu hoch ist. Hochfrequen­te Stimuli können das Nervennetzwerk daher passieren, ohne auf ihrem Weg in tiefere Hirnregionen viele Neuronen anzuregen. Schickt man zwei hochfrequente elektrische Impulse gleichzeitig von zwei Seiten des Kopfes los, treffen diese in einer tiefer gele­genen Hirnregion aufeinander. Dabei kommt es zu einer Interferenz, die aus zwei hochfrequenten Stimuli von 2,01 Kilohertz und 2,00 Kilohertz ein niedrigfrequentes Signal von 10 Hertz resultieren lässt. Dieser elektrische Impuls kann dann am Ort der Interferenz die Neuronen anregen.

„Die Wirkweise der Interferenz, aus zwei hochfrequenten Signalen ein niedrigfrequen­tes Signal in einer tiefer gelegenen Hirnregion zu generieren, erscheint plausibel“, sagt Schnitzler dem Deutschen Ärzteblatt. Auch wenn Boyden einräumen muss, dass sie den Mechanismus noch nicht vollständig nachvollziehen können. Die Simulation im Computer­modell sowie die Untersuchungen im Phantom und vor allem bei lebenden Mäusen sind sehr überzeugend, erklärt der Düsseldorfer Experte der Deutschen Gesellschaft für Klinische Neurophysiologie und funktionelle Bildgebung. Die Forscher konnten die TI-Stimulation so exakt steuern, dass Mäuse ihre rechte Pfote, ihre Schnurr­haare und das Ohr nacheinander bewegten. Zudem stellten die Autoren sicher, dass die neue Methode keine Schäden im Gehirn verursachte.

Anwendungspotenzial der tTIS

Die tTIS ist eine vielversprechende Methode der Neuromodulation, die im Gegensatz zur klassischen Tiefen Hirnstimulation keinen neurochirurgischen Eingriff erfordert. Zentrale tiefe Hirnregionen, wie der Hippocampus oder das Striatum, sind entscheidend für kognitive und motorische Funktionen, einschließlich Lernen, Gedächtnis und Wiederherstellung nach Schädigungen durch neurodegenerative Erkrankungen (z. B. Alzheimer, Parkinson) oder Hirnverletzungen (Schlaganfall, Schädel-Hirn-Trauma, Traumatische Hirnverletzungen). Diese Strukturen sind vielversprechende Ziele für die Neuromodulation, um kognitive Funktionen zu verbessern und den Erholungsprozess zu fördern. Aktuelle Studien zeigen vielversprechende Ergebnisse: So konnte durch die gezielte Stimulation des Hippocampus mittels tTIS in Kombination mit Virtual-Reality-Training eine signifikante Verbesserung der räumlichen Gedächtnisleistung erzielt werden. Dies könnte besonders für ältere Menschen, Patientinnen und Patienten mit Hirnverletzungen oder an Demenz erkrankte Personen von großer Bedeutung sein. Ein entscheidender Vorteil der tTIS gegenüber herkömmlichen Methoden, der neue therapeutische Möglichkeiten eröffnet, ist neben der Stimulation tiefer Hirnregionen ohne Operation die präzise Zielsteuerung, ohne oberflächliche Regionen zu beeinflussen.

Das Anwendungspotenzial von tTIS erstreckt sich über ein breites Spektrum von Erkrankungen. In der Schlaganfall-Rehabilitation könnte die Technologie zur Förderung der motorischen Erholung eingesetzt werden. Bei der Parkinson-Krankheit zeigt sich das Potenzial einer Modulation der Aktivität der Basalganglien zur Linderung sowohl motorischer als auch nicht-motorischer Symptome. Für Alzheimer und Demenz eröffnet die gezielte Stimulation des Hippocampus und der Gedächtnisnetzwerke neue Möglichkeiten zur Verbesserung kognitiver Funktionen. Die Weiterentwicklung der tTIS-Technologie konzentriert sich nun auf die Optimierung personalisierter Stimulationsprotokolle und die Integration mit künstlicher Intelligenz und Neuroimaging für adaptive, individuell zugeschnittene Behandlungen. Parallel dazu sind umfangreiche klinische Studien geplant, um die Wirksamkeit der nicht-invasiven tiefen Hirnstimulation weiter zu validieren und ihr Potenzial als transformative therapeutische Methode in Neurologie und Psychiatrie zu bestätigen.

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