Neue Fähigkeiten erlernen: Neurologische Aspekte und Rehabilitationsansätze

Die Fähigkeit, neue Fähigkeiten zu erlernen, ist ein zentraler Aspekt der menschlichen Entwicklung und spielt eine entscheidende Rolle bei der Bewältigung von Herausforderungen, insbesondere nach neurologischen Erkrankungen oder Verletzungen. Die Neurologie, als Lehre von den Erkrankungen des Nervensystems, bietet wichtige Einblicke in die Mechanismen, die dem Lernen zugrunde liegen, und in die Möglichkeiten, diese Prozesse nach Schädigungen zu unterstützen.

Die neurologische Rehabilitation: Ein Schritt zurück ins Leben

Nach einem Schlaganfall, Morbus Parkinson, Multipler Sklerose oder Hirnverletzungen kann die neurologische Rehabilitation eine entscheidende Rolle dabei spielen, Fähigkeiten neu zu erlernen und die Selbstständigkeit zu fördern. Die MEDICLIN Fachklinik Rhein/Ruhr ist spezialisiert auf die Behandlung des gesamten Querschnitts neurologischer und neurochirurgischer Erkrankungen. Ziel ist der Erhalt oder die Wiedererlangung der häuslichen oder beruflichen Teilhabe der Patient*innen.

Die Klinik behandelt Patientinnen nach einer akuten neurologischen Erkrankung oder einem neurochirurgischen Eingriff in der Anschlussheilbehandlung (AHB) sowie Patientinnen mit chronischen neurologischen Beschwerden im Heilverfahren. Die Rehabilitationsmaßnahmen werden stationär und teilstationär durchgeführt.

Schwerpunkte der Behandlung

Ein Schwerpunkt der Klinik liegt in der Rehabilitation von Schlaganfallpatienten. Das ärztliche, therapeutische und pflegerische Team ist u. a. auf die Behandlung jüngerer Schlaganfall-Patienten (zwischen 18 und 55 Jahren) spezialisiert. Die Reha soll u. a. körperliche Funktionen wiederherstellen. Besonders wichtig sind bei jüngeren Patienten die psychische Verarbeitung der Erkrankung und die Prävention. Das Team unterstützt die Patienten auch bei allen Fragen zur zukünftigen Lebensplanung nach einem Schlaganfall und bereitet sie auf die Rückkehr ins Arbeitsleben vor.

Weitere Schwerpunkte sind:

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• Mobilisation (spezielles Ganglabor, Mobility Studio)
• Armlabor (Trainingsstationen für verschiedene Armfunktionen)
• Sprachtraining
• Schlucktraining bei Dysphagie (Schluckstörung)
• Soul Tank, Entspannungsverfahren
• Forcierter Gebrauch des beeinträchtigten Körperteils (Forced-use)
• Aphasie-Intensivkursus mit spezieller Magnetfeldtherapie des Gehirns
• Neuropsychologische Therapie: z. B. Neglect (Wahrnehmungsstörung einer Körperhälfte), Sehfeldtraining

Phasen der Behandlung

Die Akutbehandlung und Rehabilitation im Fachgebiet Neurologie sind nach einem Modell der Bundesarbeitsgemeinschaft Rehabilitation (BAR) in die Behandlungsphasen A bis F gegliedert. Die MEDICLIN Fachklinik Rhein/Ruhr behandelt Patient*innen der Phasen C und D. Nach Absprache können auch Patienten der Phase B (ohne Beatmung) versorgt werden.

• Phase A: Akutbehandlung im Krankenhaus
• Phase B: Parallel zur Rehabilitation sind akutmedizinische Behandlungen nötig (z. B. bei schwerst Schädel-Hirn-geschädigten Patienten)
• Phase C: Der Patient kann bereits aktiv in der Therapie mitarbeiten. Noch besteht ein hoher medizinischer und pflegerischer Aufwand.
• Phase D: Rehabilitation nach Abschluss der Frühmobilisation
• Phase E: nachgehende Reha-Leistungen und berufliche Rehabilitation
• Phase F: dauerhafte unterstützende Leistungen

Therapieangebot

Der Reha-Aufenthalt beginnt mit einem ärztlichen und pflegerischen Aufnahmegespräch und einer ausführlichen klinischen Untersuchung, um den neurologischen und internistischen Gesundheitszustand genau festzustellen. In der Folge erstellen die therapeutischen Bereiche wie u. a. Physiotherapie, Ergotherapie, Logopädie, Neuropsychologie ein Eingangs-Assessment. Die Therapie besteht aus dem Dreiklang therapeutische Anwendungen, Anpassung der Medikamente, Anpassung von Hilfsmitteln.

Abhängig von der Erkrankung und dem Leistungsvermögen wird ein individueller Therapieplan erstellt und Therapieziele vereinbart. Der Therapieplan kann folgende Elemente enthalten:

• Physiotherapie
• Ergotherapie
• Physikalische Therapie
• Sprachtherapie
• Aktivierende Pflege
• Neuropsychologie
• Psychosoziale Betreuung
• Krankheitsprävention
• Spezielle Diagnostik
• Informationsvorträge

Ergänzend werden diagnostische Maßnahmen wie Untersuchungen im klinisch-chemischen Labor, Ultraschallverfahren, neurophysiologische Testverfahren und die Diagnostik von Sprech- und Schluckstörungen eingesetzt.

Teilstationäre Rehabilitation

Die Fachklinik für Neurologie nimmt auch Patientinnen zur teilstationären Rehabilitation auf. Mobile Patientinnen nach einem Schlaganfall, mit chronischen neurologischen Erkrankungen oder mit Long-Covid werden umfassend teilstationär behandelt. Sie kommen an fünf Tagen in der Woche tagsüber in die Klinik und übernachten zu Hause. Die Therapien und der Therapieplan entsprechen denen in der stationären Rehabilitation.

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Die teilstationäre Rehabilitation ist grundsätzlich möglich, wenn:

• Sie sich selbstständig versorgen und orientieren können und nicht hilfebedürftig sind
• Ihre häusliche Versorgung sichergestellt ist
• Sie mobil sind und in der Nähe der Klinik wohnen. Die Anfahrtszeit sollte höchstens 45 Minuten betragen.

In der Regel umfasst ein teilstationäres neurologisches Rehabilitationsprogramm vier Wochen. Das entspricht 20 Behandlungstagen.

Neuroplastizität: Die Grundlage für das Lernen neuer Fähigkeiten

Die Fähigkeit des Gehirns, sich an veränderte Bedingungen anzupassen und sich zu reorganisieren, nennt man Neuroplastizität. Sie bildet die Grundlage für die Neurorehabilitation, mit deren Hilfe Fähigkeiten (neu bzw. wieder) erlernt werden können. Das Gehirn ist lebenslang lernfähig. Jeder Mensch hat ein Wunderwerk in seinem Kopf, eine Schaltzentrale von erstaunlicher Dimension. Unser Gehirn ist aus rund 86 Milliarden Nervenzellen aufgebaut, den sogenannten Neuronen. Sie bilden sich fast alle während der Schwangerschaft. Jedes Neuron hat zwischen 1.000 und 10.000 Verbindungen (Synapsen) zu den anderen Neuronen. Während sich bis zum Lebensende nur noch wenige neue Neuronen bilden, werden diese Synapsen immer wieder neu geknüpft.

Diese Fähigkeit zur Neu- und Umstrukturierung wird mit Neuroplastizität bezeichnet. Bestehen bleiben immer jene Verbindungen, die der Mensch gerade braucht. Neuer Input schafft neue Nervenverbindungen.

Neuroplastizität bei Multipler Sklerose

Bei einer chronischen Erkrankung wie der Multiplen Sklerose (MS), die sich im Laufe der Zeit unterschiedlich stark verändern kann, können neuroplastische Prozesse einen relevanten Anteil an der erfolgreichen Kompensation von MS-bedingten Schädigungen des Zentralen Nervensystems haben. Neuroplastizität kann bei Multipler Sklerose auf verschiedenen Ebenen untersucht, beschrieben und angewandt werden:

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• Auf zellulärer Ebene in Form von Synapsen, die sich reorganisieren und Neuronen, die vermehrt aussprossen.
• Auf Gewebeebene bei der Remyelinisierung.
• Auf der Systemebene, indem Funktionen von der Großhirnrinde übernommen werden.
• Auf der Verhaltensebene durch neue motorische und kognitive Strategien.

An diesem Punkt setzt die Neurorehabilitation an. Sie basiert auf der Erkenntnis, dass das Gehirn grundsätzlich zu jeder Zeit trainierbar ist. Mit ihr können sowohl körperliche als auch kognitive Bereiche verbessert werden. Sie beinhaltet die grundlegende Bereitschaft eines Patienten zum Lernen. Lernen kann jeder Mensch in verschiedenen Bereichen: körperlich zum Beispiel das Skifahren, geistig eine neue Sprache oder - wer Einschränkungen hat - das Trainieren verlorengegangener Bewegungsabläufe.

Aktiv bleiben: "Use it or lose it"

Inaktivität ist toxisch für das Gehirn. Das heißt nicht, dass jeder immer rastlos herumsausen soll, sondern vielmehr nach den eigenen Möglichkeiten aktiv zu sein und das Leben bewusst zu gestalten. Wer sich bewusst macht, dass das Gehirn sich ständig verändern kann, kann leichter Eigenverantwortung für eine Rehabilitation übernehmen.

Realistische Ziele und ein gutes Team

Es gilt, den Menschen als Ganzes zu betrachten und alle aufbauenden Kräfte mit einzubeziehen: Fitness, Ernährung, Erholung, Selbst-vertrauen, Gelassenheit, Humor, eine gewisse Distanz zu sich selbst und eventuell spiritueller Halt sind Dimensionen der Resilienz (seelischen Widerstandskraft), auf die jeder selbst Einfluss hat. Zudem ist es wichtig, Lernhindernisse zu erkennen, wie beispielsweise eine Depression, und zunächst zu therapieren, bevor die Neurorehabilitation begonnen werden kann.

Gemeinsam sollten bestimmte geltende Prinzipien besprochen werden:

1. Lernen ist ein langsamer Prozess, der Zeit braucht und die Möglichkeit der Wiederholung beinhalten muss.
2. Lernen und Entspannung müssen sich abwechseln, damit das Gelernte sich festigen kann.
3. Motivation ist ein entscheidender Faktor. Es kommt auf die Einstellung an, auf den Willen, sein Bestes zu geben.

Eine erfolgreiche Neurorehabilitation beginnt mit dem eigenen Hinterfragen: Was kann ich? Was traue ich mir zu oder kann ich mir vorstellen? Wo möchte ich hin? Der Patient sollte sich über die eigenen Möglichkeiten im Klaren sein, um dann konkrete und realistische Ziele setzen zu können. Und es braucht eine fachkundige, motivierende Anleitung, gute Lehrer oder Begleiter. Ein schlagkräftiges, interdisziplinäres Team, das den Menschen in der Rehabilitation aufbaut und unterstützt.

Schritt für Schritt zu mehr Lebensqualität

Nach dem Reha-Eingangsgespräch erstellt der Arzt gemeinsam mit dem Patienten einen individuellen, maßgeschneiderten Therapieplan. Eine effektive Rehabilitation setzt Ziele für die nächste Woche und beschreibt konkret, wie diese Ziele erreicht werden sollen. Am Ende der Woche wird geschaut, inwieweit die gesteckten Ziele erreicht wurden. Die Ziele werden dahingehend angepasst. Das Ganze ist ein dynamischer Prozess. Es zeigt sich, dass die Motivation besonders hoch ist, wenn Patienten und Ärzte oder Therapeuten die zu erreichenden Ziele gemeinsam erarbeiten können.

Das Credo einer guten Neurorehabilitation sollte sein: Welches Optimum können wir trotz der Einschränkungen herausholen? Die „Trotz-Haltung“ sei besonders wichtig: „Ich habe [Erkrankung], trotzdem kann ich einiges machen.“ Erfolge sollen dabei nicht nur in Zahlen messbar werden, sondern auch im Alltag nach der Rehabilitation sicht- und erweiterbar. Um die Motivation auch nach dem Rehaaufenthalt zu Hause hochzuhalten, ist das Umfeld, in dem diese gefördert wird, von großer Bedeutung. Angehörige, der Freundeskreis, Therapeuten etc. sollten idealerweise an einem Strang ziehen.

Innovative Technologien in der neurologischen Rehabilitation

Die neurologische Rehabilitation profitiert zunehmend von innovativen Technologien, die darauf abzielen, die Effektivität der Therapien zu verbessern und die Motivation der Patient*innen zu steigern.

Virtual Reality (VR) Therapie

Die Verwendung von Virtual Reality (VR) Therapie in der Neurologie bietet einen innovativen Ansatz zur Rehabilitation von Patienten mit neurologischen Erkrankungen. Durch die Simulation von realen Umgebungen und Aktivitäten können Patienten mit neurologischen Beeinträchtigungen wie Schlaganfall, Parkinson oder Multipler Sklerose ihre motorischen Fähigkeiten verbessern und ihre kognitiven Funktionen trainieren. Die immersive Natur der VR-Therapie ermöglicht es den Patienten, in einer sicheren und kontrollierten Umgebung zu üben, was zu einer erhöhten Motivation und Engagement führt. Darüber hinaus kann die VR-Therapie individualisiert werden, um den spezifischen Bedürfnissen jedes Patienten gerecht zu werden und den Rehabilitationsprozess effektiver zu gestalten.

Die MEDIAN Group pilotiert den Einsatz von Virtual Reality, um das Training von Patienten und Patientinnen mit kognitiven und sensomotorischen Defiziten zu optimieren. Die Pilotierung erfolgt mit dem Produkt CUREO. Die Software bietet modular aufgebaute Trainingseinheiten mit über 50 Trainings, welche spielerisch kognitive und sensomotorische Rehabilitation unterstützen. Die Motorik der oberen Extremitäten sowie des Rumpfes wird gefördert. Der Einsatz in der Rehabilitation kann in der Physio- und Ergotherapie sowie in der Neuropsychologie erfolgen. Ein besonderes Feature bei diesem Produkt ist das „Hand Tracking“. Hier erkennt die VR-Brille die eigenen Hände des Anwenders, sodass Übungen mit den eigenen Händen und nicht über einen Controller ausgeführt werden. Der Transfer in alltägliche Bewegungen kann so besser trainiert werden.

Exoskelette

Exoskelette sind robotische Hilfsmittel, die den Körper unterstützen und Bewegungen erleichtern können. In der neurologischen Rehabilitation werden sie eingesetzt, um Patient*innen mit Lähmungen oder Bewegungseinschränkungen zu helfen, ihre Mobilität wiederzuerlangen und neue Bewegungsmuster zu erlernen.

Ein Beispiel für den Einsatz von Exoskeletten in der Schlaganfallrehabilitation ist die Live-Demonstration eines lernfähigen Exoskeletts an einem Schlaganfall-Patienten in der MEDICLIN Fachklinik Rhein/Ruhr. Die KI-gestützten Exoskelette sollen künftig noch stärker in die neurologische Behandlung integriert werden.

Transkranielle Gleichstromstimulation (tDCS)

Die transkranielle Gleichstromstimulation (tDCS) ist eine nicht-invasive Methode, bei der ein schwacher elektrischer Strom durch die Kopfhaut geleitet wird, um die Erregbarkeit von Nervenzellen im Gehirn zu beeinflussen. In der neurologischen Rehabilitation wird tDCS eingesetzt, um das Lernen neuer Fähigkeiten zu unterstützen und die motorische Funktion nach einem Schlaganfall zu verbessern.

Neurophysiologen haben eine Therapie entwickelt, die den Lernprozess unterstützt. Mit der sogenannten transkraniellen Gleichstromapplikation senken sie dabei die Aktivität eines Botenstoffs im Gehirn, der den Lernprozess beeinflusst. Um die GABA-Aktivität im Gehirn zu senken und glutamaterge Aktivität zu stärken, eignet sich die transkranielle Gleichstromapplikation. Dabei bringen Neurophysiologen Elektroden an bestimmten Stellen des Schädels an. Optimal ist eine Position nahe dem motorischen und prämotorischen Kortex. Denn hier findet das motorische Lernen im Gehirn statt. Die zweite Elektrode befindet sich im Bereich der Stirn. Zwischen beiden fließt während der Behandlung für zehn bis 20 Minuten ein schwacher Strom. Die Behandlung sei schmerzlos und würde von den meisten Patienten gut vertragen. Wichtig für den Erfolg sei der Zeitpunkt. Die transkranielle Gleichstromapplikation sollte zeitgleich zu den Übungen des Physiotherapeuten stattfinden. Erfolgt sie vor den Lernaufgaben, bleibt die Wirkung aus.

MyoGestic: Steuerung von Prothesen durch KI

Die an der FAU entwickelte Open-Source-Software MyoGestic ermöglicht es dem Patienten, nach einer Amputation künstliche Finger in Echtzeit zu steuern. Eine kabellose Manschette mit 32 Elektroden erfasst die vom Gehirn initiierten Muskelsignale, während eine künstliche Intelligenz (KI) die fehlende Anatomie kompensiert, indem sie lernt, diese Signale in präzise Fingerbewegungen umzusetzen. Ein KI-Algorithmus wertet dabei die verbliebene Nervenaktivität im beeinträchtigten Körperteil aus und interpretiert sie. Einige Minuten Training genügen oft, um beispielsweise die Finger einer virtuellen Hand oder einer Prothese nach Wunsch zu bewegen. Die an der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU) entwickelte Methode kann von Forschenden kostenlos genutzt und weiterentwickelt werden.

Mentales Training und Bewegungsvorstellung

Schlaganfallpatienten hilft auch ein mentales Training, bei dem sie in Gedanken gezielt Bewegungsabläufe abrufen. Denn die Vorstellung einer Bewegung aktiviert das Gehirn in ähnlicher Weise wie dessen Ausführung.

Wissenschaftler vom MPI CBS in Leipzig haben in einer Studie untersucht, ob schon das Vorstellen von einem Teil einer Bewegungssequenz ausreicht, um das Erlernen der gesamten motorischen Bewegung zu unterstützen. Die Teilnehmer*innen, die sich vor der Bewegung durchs Kräftefeld eine spezifische Bewegung vorstellten, erzielten größere Erfolge beim Lernen und letztlich Bezwingen der Kraftfelder als diejenigen, die sich nichts vorgestellt hatten. Menschen mit besserer Vorstellungskraft lernten schneller und zeigten bestimmte neuronale Muster während eines anschließendem Vorstellungstest gemessen durch ein Elektroenzephalogramm (EEG).

Forschung und Studien

Zahlreiche Forschungsprojekte und Studien untersuchen die Wirksamkeit verschiedener Therapieansätze und Technologien in der neurologischen Rehabilitation.

RehaBoard-Studie

Die RehaBoard-Studie (Kooperation mit den Universitäten Essen, Duisburg und Düsseldorf, gefördert von der Europäischen Union) analysiert Bewegungsmuster nach Schlaganfall, bildet ein Expertenteam und setzt künstliche Intelligenz ein. Ziel ist die Verbesserung des Rehabilitationsprozesses mit modernsten Methoden.

RADICS-Apraxie-Studie

Bei Patienten mit neuropsychologischer Störung von Handlungsabläufen sollen durch eine schwache elektrische Stimulation des Gehirns die Bewegungen verbessert werden (Kooperation mit der Universität Köln).

NUST-Studie

In der kontrollierten, randomisierten klinischen Studie untersuchen die Forscherinnen die Auswirkung von Schluckstörungen nach einem Schlaganfall auf die Metaboliten im Blut (Kooperation mit Nutritia). Ziel ist die Entwicklung einer besonderen Ernährungsform für Patientinnen nach Schlaganfall.

Kleinhirnstörungen-Studie

Ziel der Studie ist es, die Funktion des Kleinhirns besser verstehen zu können. Insbesondere interessieren uns die psychologischen und affektiven Auswirkungen von Kleinhirnläsionen (z. B. nach Schlaganfall) (Kooperation mit der Universität Essen). Es kommen hochmoderne Methoden der Bildgebung (fMRT) zur Anwendung.

NeuroVR-Plus-Projekt

In einem Kooperationsprojekt untersuchen Prof. Dr. Andrea Antal, Leiterin der Arbeitsgruppe „Non-invasive Brain Stimulation Lab“ (NBSLab) in der Klinik für Neurologie der Universitätsmedizin Göttingen (UMG), und Dr. Lukas Diedrich, wissenschaftlicher Mitarbeiter im NBSLab, zusammen mit der VRalive GmbH in Braunschweig den Einfluss neuer Behandlungsmethoden auf die Wahrnehmungs- und Denkprozesse älterer Menschen. Ziel ist es, ein Trainingsprogramm zu entwickeln, das die Gedächtnisleistung im Alter verbessert. Dazu soll die Methode der transkraniellen elektrischen Stimulation, eine gezielte Gehirnstimulation mittels schwacher elektrischer Ströme, die durch den Schädel (transkraniell) und die Kopfhaut geleitet werden, mit einem kognitiven Training basierend auf virtueller Realität (VR) kombiniert werden.

Alltagsstrategien zur Förderung des Lernens

Auch im Alltag gibt es viele Möglichkeiten, das Gehirn zu stimulieren und das Lernen neuer Fähigkeiten zu fördern.

Lebenslanges Lernen

Das lebenslange Lernen ist eine der besten Stimulationen, die wir unserem Gehirn schenken können. Wenn man immer nur das Gleiche tut, dann umgeht man das. Man kann ganz viele einfache Dinge im Alltag tun, die vielleicht niederschwelliger sind. Man kann auf der Volkshochschule einen Kurs belegen, mit dem Malen anfangen oder man kann etwas Handwerken. Man muss nicht mit 60 Jahren noch Ballerina werden oder Chinesisch lernen. Das ist vielleicht der Griff nach den Sternen.

Bewegung und Sport

Wenn wir uns bewegen, fördern wir die Neurogenese, also das Wachstum neuer Nervenzellen. Insbesondere, wenn wir Sport treiben, der sich vielleicht vom einfachen Wandern oder Spazierengehen unterscheidet. Wenn wir neue Bewegungen machen, reagiert unser Gehirn ganz besonders darauf, wenn es motorisch etwas anspruchsvoll ist. Neue Bewegungen zu erlernen, trainiert und stimuliert das Gehirn besonders.

Gesunde Gewohnheiten

Gesündere Gewohnheiten, wie ausreichend Schlaf oder gesunde Ernährung sind wichtig für das eigene Wohlbefinden.

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