Die Universität Bonn und das Universitätsklinikum Bonn (UKB) engagieren sich intensiv in der Migräneforschung und bieten innovative Therapieansätze für Betroffene an. Im Fokus stehen sowohl medikamentöse als auch nicht-medikamentöse Behandlungen, um die Lebensqualität von Migränepatienten jeden Alters zu verbessern.
Biofeedback als nicht-medikamentöse Therapie
Anlässlich der bundesweiten Kopfschmerzberatungswoche macht das Universitätsklinikum Bonn auf die Biofeedback-Methode als eine erfolgreiche, nicht-medikamentöse Therapie gegen Spannungskopfschmerzen und Migräne aufmerksam. Immer mehr Menschen leiden unter stressbedingten chronischen Spannungskopfschmerzen und Migräne, und wenn Tabletten allein nicht helfen, kann Biofeedback eine wirksame Alternative sein.
Wie funktioniert Biofeedback?
Viele Menschen verspannen unter Stress unbewusst Nacken-, Stirn- und Schultermuskeln, was zu chronischen Spannungskopfschmerzen führen kann. Professor Dr. Michael Wagner, Leitender Psychologe an der Bonner Universitätsklinik für Psychiatrie und Psychotherapie, erklärt: „Oft merken die Betroffenen gar nicht, dass sie verspannt sind.“
Die Biofeedback-Methode misst diese unbewusste Verspannung in der Nacken- und Schultermuskulatur und macht sie dem Patienten per Computer als animierte Grafik sichtbar. So kann der Patient direkt am Bildschirm verfolgen, wie sein Körper auf Gedanken und Gefühle reagiert. Durch ein spezielles Training lernt der Kopfschmerzpatient, sich dieser Anspannung auch ohne Computerhilfe bewusst zu werden und sich gezielt zu entspannen, bevor es zu starken Kopfschmerzen kommt.
Biofeedback bei Migräne
Bei einer Migräne-Attacke kommt es zu einer schmerzhaften Gefäßerweiterung. Ziel des Biofeedback-Trainings ist es, diese Gefäße durch bewusste gedankliche Steuerung zu verengen. Dazu messen die Ärzte über einen an die Schläfe angelegten Sensor die Weite der Arterien. Dieses Biosignal wird dem Migränepatienten in einer Bildschirm-Animation als zwei parallele Balken dargestellt, und er versucht, ihren Abstand mit seinen Gedanken zu verändern.
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Dr. Déirdre Mahkorn, Oberärztin an der Bonner Universitätsklinik für Psychiatrie und Psychotherapie, erklärt: „Als erstes muss jeder für sich selbst herausfinden, welche Gedanken und inneren Bilder letztendlich zu der gewünschten Veränderung der Gefäßweite führen. Das kann beispielsweise der Gedanke an Schnee sein oder auch die Vorstellung, in eine Zitrone zu beißen.“
Dieses Training erfolgt in etwa 10 bis 20 Sitzungen. Mobile Geräte ermöglichen auch das selbständige Training zu Hause. Beherrscht der Patient die Technik, kann er gezielt willentlich die Gefäßweite beeinflussen und eine sich anbahnende Migräne-Attacke verhindern. „Wichtig ist, dies so gut zu erlernen, dass er auch im Alltag - ohne Biofeedbackgerät - seine Gedanken gezielt gegen die Kopfschmerzen einsetzen kann“, betont Oberärztin Mahkorn.
Anwendung und Erfolg
Die Bonner Universitätsklinik setzt die Biofeedback-Methode auch bei Patienten mit stressbedingten psychosomatischen Erkrankungen ein und betreut jährlich 50 bis 60 Patienten begleitend mit dieser Methode. „Unsere Patienten erleben diese Behandlung, in der sie eine aktive Rolle spielen, als nicht belastend und sehr positiv“, berichtet Professor Wagner. Schmerzpatienten berichten über eine deutliche Besserung ihrer Beschwerden, und wissenschaftliche Studien belegen den Erfolg dieser sanften Methode der Kopfschmerztherapie.
Migräne: Mehr als nur Kopfschmerz
Migräne ist eine immer wiederkehrende, weit verbreitete Kopfschmerzerkrankung, die die Betroffenen stark beeinträchtigt. Typische Kennzeichen sind heftige Kopfschmerzattacken, die zusammen mit Symptomen wie Übelkeit und Lichtempfindlichkeit auftreten. In Deutschland sind etwa 10 bis 15 Prozent der Bevölkerung betroffen, wobei Frauen deutlich häufiger betroffen sind als Männer. Die Erkrankung ist oft belastend für Alltag, Beruf und Familie und beginnt nicht selten bereits im Kindesalter.
Ursachen und Auslöser
Über die genauen Ursachen der Migräne herrscht bis heute Unklarheit. Bekannt ist, dass es typische Auslösefaktoren gibt, wie zum Beispiel Stress, bestimmte Nahrungs- und Genussmittel, aber auch Veränderungen des typischen Tagesablaufs wie zu wenig oder zu viel Schlaf.
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Migräne mit Aura
Wie Aurora, die griechische Göttin der Morgenröte, den Tag ankündigt, leiten bei zehn bis 20 Prozent der Migränekranken typische "Aura"-Symptome die Schmerzattacken ein: Sehstörungen (Farbsäume, gezackte Blitze oder weiße "Löcher"), Taubheit oder Kribbeln in den Armen oder Beinen, manchmal begleitet von Sprachstörungen. Die "Aura" klingt in der Regel innerhalb von 60 Minuten vollständig wieder ab.
Genetische Faktoren
Studien mit eineiigen Zwillingen zeigen, dass die Migräne mit Aura wenigstens zum Teil genetische Ursachen hat. Um möglicherweise auslösende Regionen im Erbgut aufzuspüren, sind die Forscher auf die Mithilfe möglichst vieler Versuchspersonen angewiesen. Das Institut für Humangenetik der Uni Bonn und die Schmerzklinik Kiel wollen deshalb mehrere hundert Patienten untersuchen, die an Migräne mit Aura leiden. Sie suchen Familien, in denen mindestens zwei Geschwister betroffen sind.
Forschungsprojekte an der Universität Bonn
Die Universität Bonn führt verschiedene Forschungsprojekte durch, um die Ursachen und Behandlungsmöglichkeiten von Migräne besser zu verstehen.
MRT-Studie zur Vagusnervstimulation
Bei einer neurobildgebenden MRT-Studie sollen bei Migränepatienten Veränderungen in bestimmten Gehirnarealen untersucht werden, die mit der Migräne-Entstehung in Verbindung stehen. Dabei wird vor und nach achtwöchiger Behandlung mit einem nicht-invasiven Vagusnervstimulator (VNS) ein klinisches Kopfschmerz-Assessment, funktionelle MRT-Untersuchungen und Blutplasma-Spiegel-Untersuchung hinsichtlich neuroentzündlicher Blutparameter durchgeführt. Insgesamt werden 40 Patienten eingeschlossen (20 verum VNS versus 20 sham VNS) sowie 20 weitere gesunde Kontrollen. Zusätzlich wird mittels Patientengespräch und Patienten-Kopfschmerztagebuch die genaue Schwere und Häufigkeit der Kopfschmerzattacken erfasst.
In dem Projekt sollen die Effekte der (25Hz mit 5000Hz Burst) nVNS auf strukturelle und funktionelle Veränderungen im Vergleich zu einer Placebostimulation untersucht werden. Bei chronischen Migräne-Patienten wird nach Durchführung einer MRT Baseline-Untersuchung (rsfMRT, pCASL, VBM, DTI), Blutabnahme und klinischer Evaluation zeitnah entweder eine chronische nVNS (25Hz mit 5000Hz Burst; Experimentalbedingung) 2 x täglich mit jeweils 120 Sekunden Dauer (Prävention) sowie jeweils zu Beginn von Migräne-Attacken beidseits cervikal mit jeweils 120 Sekunden (Akutbehandlung) durchgeführt, oder es erfolgt eine Placebostimulation (Kontrollbedingung) nach identischem zeitlichen Schema über eine Dauer von 8 Wochen. Im Anschluss werden die Patienten klinisch mittels Patientengespräch und Patienten-Kopfschmerztagebuch evaluiert (Kopfschmerztage/Monat, Kopfschmerzintensität, BDI, PSQI, MIDAS, Pain assessment siehe Anhang) und Blutproben entnommen.
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Studie zur Okzipitalen Nervenstimulation (ONS)
Die Okzipitale Nervenstimulation (ONS) ist eine neuromodulatorische Therapie, die vor allem zur Behandlung von chronischen Kopfschmerzen, insbesondere von Clusterkopfschmerzen und Migräne, eingesetzt wird. Sie basiert auf der Stimulation der Nerven im Bereich des Nackens, insbesondere des okzipitalen Nervs, um die Schmerzwahrnehmung zu modulieren und die Schmerzintensität zu reduzieren. Die ONS hat sich als vielversprechend bei Patienten erwiesen, die auf andere Behandlungsansätze wie Medikamente oder Verhaltensmaßnahmen nicht ausreichend ansprechen.
Funktionsweise der ONS
Die okzipitalen Nerven sind die Nerven, die an der Hinterseite des Kopfes (im Bereich des Nackens) verlaufen und Informationen über Schmerzempfindungen aus dem Kopf- und Nackenbereich an das Gehirn weiterleiten. Eine okzipitale Nervenstimulation erfolgt durch die Implantation von Elektroden in der Nähe dieser Nerven. Die Elektroden sind mit einem Implantat (Stimulator) verbunden, der elektrische Impulse abgibt, um die Aktivität der Nerven zu modulieren.
Ziel der Stimulation ist es, die Schmerzsignale, die von den okzipitalen Nerven in das Gehirn gesendet werden, zu blockieren oder zu verändern. Dies kann zu einer Schmerzlinderung oder einer Reduktion der Schmerzintensität führen. Es wird vermutet, dass die Stimulation neurochemische Veränderungen im Gehirn und im Schmerzverarbeitungssystem hervorruft, was die Schmerzwahrnehmung hemmt.
Indikationen für die ONS
ONS wird in der Regel bei Patienten mit chronischen Kopfschmerzen eingesetzt, die auf andere Behandlungen wie Medikamente oder physikalische Therapien nicht ansprechen. Clusterkopfschmerzen sind sehr schmerzhafte, wiederkehrende Kopfschmerzattacken, die häufig hinter einem oder beiden Augen auftreten. Sie sind oft mit autonomischen Symptomen wie tränenden Augen und verstopften Nasenlöchern verbunden.
Ablauf der Behandlung
Wie bei vielen neuromodulatorischen Verfahren wird auch bei der okzipitalen Nervenstimulation zunächst eine Testphase durchgeführt. Dabei werden temporäre Elektroden auf die Haut im Bereich des Nackens aufgebracht, um die Reaktion des Patienten auf die Stimulation zu testen. Während dieser Phase kann der Patient den Stimulator für einige Tage tragen und die Stimulationseinstellungen (Intensität, Frequenz, Dauer) anpassen.
Wenn die Testphase erfolgreich ist und eine signifikante Schmerzlinderung erzielt wird, wird das permanente Stimulationssystem implantiert. Dies erfolgt in einem minimalinvasiven chirurgischen Eingriff. Dabei werden Elektroden in der Nähe der okzipitalen Nerven im Nackenbereich platziert. Nach der Implantation des Stimulators müssen regelmäßige Kontrollen und Anpassungen der Stimulationsparameter vorgenommen werden, um die optimale Schmerzlinderung zu erreichen. Der Patient kann den Stimulator selbst steuern, indem er ein externes Programmiergerät verwendet, mit dem er die Intensität der Stimulation nach Bedarf anpassen kann.
Vorteile der ONS
- Langfristige Schmerzlinderung: Viele Patienten berichten von einer langfristigen Schmerzlinderung oder zumindest einer Reduktion der Schmerzintensität, was zu einer erheblichen Verbesserung der Lebensqualität führt.
- Minimale Invasivität: Der Eingriff zur Implantation des Stimulators ist in der Regel relativ minimalinvasiv und erfordert keine umfangreiche Operation.
- Reduzierung des Medikamentenverbrauchs: Die okzipitale Nervenstimulation kann den Bedarf an Schmerzmitteln, insbesondere an Opioiden, verringern, was nicht nur die Lebensqualität steigert, sondern auch das Risiko von Nebenwirkungen und Suchtpotenzial reduziert.
- Anpassungsfähigkeit: Der Patient kann die Stimulation bei Bedarf anpassen, um auf Veränderungen der Schmerzintensität oder der Symptome zu reagieren.
Langfristige Perspektiven
Die okzipitale Nervenstimulation hat sich in vielen klinischen Studien und bei zahlreichen Patienten als eine effektive Methode zur Behandlung von chronischen Kopfschmerzen, insbesondere Clusterkopfschmerzen und Migräne, etabliert. In den meisten Fällen bietet die Therapie eine langfristige Schmerzlinderung, die mit einer Verbesserung der Lebensqualität einhergeht. Sie kann eine wirksame Alternative zu Medikamenten sein, insbesondere bei Patienten, die unter den Nebenwirkungen oder der Unwirksamkeit von Schmerzmitteln leiden. Allerdings ist nicht jeder Patient ein geeigneter Kandidat für diese Therapie, und der Erfolg der Behandlung kann variieren. Es ist wichtig, dass eine umfassende medizinische Abklärung und eine gründliche Auswahl der Patienten erfolgen.
Nicht-invasive Vagusnerv-Stimulation (nVNS)
Die nicht-invasive Vagusnerv-Stimulation (nVNS) ist eine weitere vielversprechende Therapieoption für Migräne und Clusterkopfschmerzen. Bei diesem Verfahren werden schwache Stromimpulse von außen an den Vagusnerv gesendet, der am Hals direkt unter der Haut verläuft. „Der Vorteil der neuen nicht-invasiven Therapie für den Patienten ist, dass ohne Nebenwirkungen und Risiko die gleiche Wirkung wie mit Medikamenten erzielt werden kann“, sagt Dr. Thomas Kinfe, Leiter der Abteilung Funktionelle Neurochirurgie und Neuromodulation am Universitätsklinikum Bonn.
Funktionsweise der nVNS
Der Patient kann den handlichen Elektrostimulator selbst zu Hause zweimal am Tag und bei Bedarf über einen Zeitraum von bis zu sechs Wochen einsetzen. Dabei sendet er etwa 120 Sekunden lang von außen schwache Stromimpulse an den Vagusnerv. „Dabei ist allein ein leichtes Kribbeln am Hals spürbar“, sagt Oberarzt Kinfe.
Der Vagusnerv trifft im Gehirn auf den sogenannten Trigeminuskern, der als Motor der Kopfschmerzen gilt. Den Strom, der am Hals appliziert wird, leitet der Vagusnerv eben zu diesem Kern. Dieser Impuls unterdrückt Botenstoffe, die die Kopfschmerzen ansonsten aufrechterhalten. „Der Level an Botenstoffen ändert sich zu Gunsten der Kopfschmerz lindernden Substanzen“, erklärt Oberarzt Kinfe.
Ergebnisse und Zukunftsperspektiven
Im Rahmen von Studien sind weltweit bisher etwa 90 Patienten - davon acht am Bonner Universitätsklinikum - mit diesem sehr jungen Verfahren behandelt worden. Die Erfahrungen sind gut, so spricht etwa jeder Zweite bis Dritte auf die Therapie an - eine ähnliche Rate zeigen auch Medikamente. Auch ist die Wirksamkeit vergleichbar mit der von implantierten Systemen -und das ohne Operation und stationären Krankenhausaufenthalt. Zudem sind bisher keine nennenswerten Nebenwirkungen aufgetreten.
Dr. Kinfe prognostiziert den allgemeinen Trend hin zu einer minimal-invasiven oder nicht-invasiven Stimulations-Form beispielsweise bei der Behandlung von anderen Schmerzsyndromen, Parkinson oder Tremor: „Sie werden technisch so ausgereift sein, dass sie die gleiche Menge Strom an die neuronalen Strukturen bringen und denselben Effekt erzielen wie bei der operativen Variante.“
Spezialsprechstunde für Kopfschmerzpatienten
Die Bonner Neurochirurgische Universitätsklinik bietet eine Spezialsprechstunde für Kopfschmerz-Patienten an, um dort abzuklären, ob die neue nicht-invasive Vagusnerv-Stimulation (VNS) oder die Occipitalis-Nervenstimulation (ONS) eine mögliche Behandlungs-Option ist.
Gedächtnisforschung: Neuronale Mechanismen von Inhalt und Kontext
Bonner Forschende deckten auf, wie das menschliche Gehirn zwei unterschiedliche Gruppen von Neuronen nutzt, um Inhalt und Kontext getrennt voneinander zu speichern. Diese Nervenzellgruppen arbeiten koordiniert zusammen, um Erinnerungen zu formen, anstatt Signale in der Aktivität einzelner Zellen zu vermischen.
Neuronale Trennung von Inhalt und Kontext
Menschen besitzen die bemerkenswerte Fähigkeit, sich an dieselbe Person oder dasselbe Objekt in völlig unterschiedlichen Situationen zu erinnern. Wir unterscheiden mühelos ein Abendessen mit einem Freund von einem geschäftlichen Treffen mit demselben Freund. „Wir wissen bereits, dass tief in den Gedächtniszentren des Gehirns spezifische Zellen, sogenannte Konzeptneuronen, auf diesen Freund reagieren, unabhängig davon in welcher Umgebung er auftaucht“, sagt Prof. Florian Mormann von der Klinik für Epileptologie am UKB. Das Gehirn muss diesen Inhalt jedoch mit dem Kontext kombinieren können, um eine nützliche Erinnerung zu bilden.
Die Studie
Um dies zu untersuchen, nutzten die Bonner Forschenden die elektrische Aktivität einzelner Neuronen im Gehirn von Menschen mit medikamentenresistenter Epilepsie. Diesen Patient*innen wurden zu rein diagnostischen Zwecken Elektroden im Hippocampus und umliegenden Hirnregionen implantiert - Regionen, die für das Gedächtnis essenziell sind. Während der Anfallsaufzeichnung nahmen sie freiwillig an Experimenten am Laptop teil. Dabei wurden ihnen Bildpaare gezeigt, die sie anhand unterschiedlicher Fragestellungen vergleichen mussten.
Das Forschungsteam analysierte über 3.000 Neuronen und identifizierte zwei weitgehend getrennte Nervenzellgruppen: Inhalts-Neurone feuerten als Reaktion auf spezifische Bilder (z. B. einen Keks), unabhängig von der Aufgabe. Kontext-Neurone feuerten als Reaktion auf spezifische Aufgabenkontexte (z. B. die Frage „Größer“), unabhängig vom gezeigten Bild. Im Gegensatz zu Nagetieren kodierten nur sehr wenige Neuronen beides gleichzeitig.
Mustervervollständigung
Die Verbindungen zwischen Inhalts- und Kontext-Neuronen verstärkten sich im Laufe des Experiments: Das Feuern eines Inhalts-Neurons begann, die Aktivität eines Kontext-Neurons einige zehn Millisekunden später vorherzusagen. „Es schien, als würde das ‘Keks’-Neuron lernen, das ‘Größer?’-Neuron anzuregen“, sagt Mormann. Dies geschieht im Sinne eines Torwächters für den Informationsfluss, sodass nur der relevante Kontext, welcher zuvor aktiv war, abgerufen wird. Dieser Prozess, die sogenannte Mustervervollständigung (pattern completion), erlaubt es dem Gehirn, aus nur einer Teilinformation den kompletten Erinnerungskontext zu rekonstruieren.
Bedeutung für das Verständnis des Gedächtnisses
„Diese Arbeitsteilung erklärt wahrscheinlich die Flexibilität des menschlichen Gedächtnisses", so Mormann. Es bleibt zu klären, ob diese Hintergrundkontexte des Alltags durch dieselben neuronalen Mechanismen verarbeitet werden und ob die Mechanismen auch außerhalb des Kliniksettings überprüft werden können.
Patientenkolloquium des Universitätsklinikums Bonn
Das Universitätsklinikum Bonn veranstaltet regelmäßig Patientenkolloquien zu verschiedenen Themen, darunter auch Migräne. Experten informieren über aktuelle Therapieoptionen und beantworten Fragen der Teilnehmer.