Die zwanghafte Belohnungszentrum-Aktivierung ist ein komplexes Thema, das verschiedene Aspekte von Suchtverhalten, Zwangsstörungen und den zugrunde liegenden neuronalen Mechanismen umfasst. Dieser Artikel beleuchtet die vielschichtigen Facetten dieses Phänomens, von den neuesten Erkenntnissen der Hirnforschung bis hin zu innovativen Therapieansätzen wie der tiefen Hirnstimulation.
Tiefe Hirnstimulation: Ein Hirnschrittmacher nach Maß
Die Tiefe Hirnstimulation (THS) hat sich bei der Behandlung von Parkinson-Patienten bereits bewährt, jedoch profitieren nicht alle Betroffenen gleichermaßen davon. Eine neue Generation von Hirnschrittmachern zielt darauf ab, sich an die individuellen Hirnströme des Patienten anzupassen, um eine effektivere Therapie zu gewährleisten. Erste Fallstudien untersuchen den Einsatz dieser Technologie auch bei Menschen mit therapieresistenten Depressionen und Zwangsstörungen.
Bei diesem Verfahren werden kleine Löcher in die Schädeldecke gebohrt, um Elektroden im Gehirn zu platzieren. Ein Impulsgeber, der unter die Haut des Brustmuskels implantiert wird, steuert den Stromfluss in den Elektroden. Ziel der THS ist es, überaktive und aus dem Gleichgewicht geratene Hirnregionen wieder zu harmonisieren. In Deutschland bieten etwa zwei Dutzend Kliniken diese Operation für Parkinson-Patienten an, und Schätzungen zufolge haben sich weltweit bereits über 160.000 Menschen diesem Eingriff unterzogen.
Während die THS bei Parkinson eine etablierte Therapie darstellt, befindet sich das Verfahren für andere psychiatrische Erkrankungen wie Depressionen und Zwangsstörungen noch in der Erprobungsphase.
Anwendungsbereiche der Tiefen Hirnstimulation
Parkinson-Erkrankung
Bei Parkinson führt ein Mangel des Botenstoffs Dopamin zu einer Störung der motorischen Netzwerke im Gehirn. Insbesondere der Nucleus subthalamicus, ein Kerngebiet unterhalb des Thalamus, wird überaktiv und bremst die Bewegungszentren aus. Dies führt zu der typisch verlangsamten Motorik der Parkinson-Patienten. In fortgeschrittenen Stadien der Erkrankung reichen Medikamente oft nicht mehr aus oder verursachen unerwünschte Nebenwirkungen.
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Die THS des Nucleus subthalamicus kann dessen abnorme neuronale Aktivität unterdrücken und die Lebensqualität der Betroffenen deutlich verbessern. Sie ermöglicht es beispielsweise jüngeren Parkinson-Patienten, wieder ein Berufsleben zu führen.
Andrea Kühn, Neurologin an der Berliner Charité, erklärt, dass die Betaaktivität im Nucleus subthalamicus, eine synchrone Hirnaktivität im Beta-Frequenzbereich um 20 Hertz, Aufschluss darüber gibt, ob sich der Patient gerade gut bewegen kann oder nicht. Eine erhöhte Betaaktivität deutet auf eine Verschlechterung des Zustands hin. Das Ziel der adaptiven THS ist es, diese Aktivität kontinuierlich zu messen und bei Bedarf durch Stimulation zu dämpfen.
Depressionen
Bei therapieresistenten Depressionen, bei denen andere Behandlungsmethoden versagt haben, werden Hirngebiete wie der Nucleus accumbens stimuliert, das sogenannte Belohnungszentrum des Gehirns, das eine wichtige Rolle bei Emotionen und Motivation spielt.
Thomas Schläpfer, Psychiater am Uniklinikum Freiburg und Pionier der Tiefen Hirnstimulation bei Depressionen, berichtet von einer Ansprechrate von etwa 70 Prozent bei Patienten mit schwerer therapieresistenter Depression. Seine Arbeitsgruppe konnte die Wirksamkeit der THS bei Depressionen auch in placebokontrollierten Studien nachweisen. Dennoch betont er, dass diese Methode erst am Ende aller therapeutischen Möglichkeiten in Betracht gezogen werden sollte, da sie derzeit nur in klinischen Studien erprobt wird.
Eine Metaanalyse von Forschern um den Neurochirurgen Frederick Hitti von der University of Pennsylvania aus dem Jahr 2020 ergab, dass die Hirnstimulation im Vergleich zu einer Scheinstimulation zu deutlich niedrigeren Depressionswerten führte. Allerdings ist die Wirksamkeit der THS bei Depressionen weiterhin umstritten, da einige Studien positive, andere jedoch negative Ergebnisse zeigten.
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Katherine Scangos von der University of California in San Francisco platzierte bei einer Patientin mit hartnäckigen Depressionen zehn Elektrodenleitungen an verschiedenen Stellen im Gehirn. Die Stimulation unterschiedlicher Orte linderte jeweils spezifische Symptome der Depression, wie Angstzustände, Energiemangel oder Freudlosigkeit. Die Stimulation der linken Amygdala beispielsweise löste ein "gutes Gefühl" und mehr "Munterkeit" aus. Die Wirkung der Stimulation hing jedoch vom aktuellen Befinden der Patientin ab. Die Stimulation des orbitofrontalen Kortex wirkte nur beruhigend, wenn die Patientin gerade stark erregt war, während sie in anderen Zuständen die Stimmung verschlechterte.
Zwangsstörungen
Ein ähnliches Bild zeigt sich bei therapieresistenten Zwangsstörungen. Auch hier wird häufig der Nucleus accumbens stimuliert, da er eine wichtige Rolle bei der Handlungskontrolle und Lernprozessen spielt. Bei Menschen mit Zwangsstörungen ist dieser Bereich oft überaktiv. Ihn herunterzuregeln, könnte die Patienten aus der Zwangsschleife quälender Gedanken und Handlungswiederholungen befreien.
Obwohl auch hier die Studienergebnisse zur Wirksamkeit der THS widersprüchlich sind, kam eine aktuelle Metaanalyse zu dem Schluss, dass die Tiefe Hirnstimulation Zwangssymptome effektiv verringern kann.
Robert Reinhart von der Boston University verfolgt einen ähnlichen Ansatz bei der Behandlung von Zwangsstörungen, jedoch ohne implantierte Elektroden. Stattdessen schickt er Wechselstrom von außen durch den Schädel, angepasst an die per EEG erfassten individuellen Hirnaktivitätsmuster. Im Vergleich zu einer Kontrollgruppe zeigte sich bei den derart stimulierten Probanden eine Rückbildung des zwanghaften Verhaltens, die bis zu drei Monate anhielt. Die Forscher sehen ihren Ansatz als ersten Schritt hin zu einer personalisierten Behandlung von Zwangsstörungen.
Risiken und Nebenwirkungen
Das Implantieren von Elektroden ins Gehirn ist grundsätzlich mit Risiken verbunden. Wie bei anderen Operationen kann es zu Verletzungen von Gefäßen und zu Blutungen kommen. Wenn diese Blutungen auf Hirngewebe drücken, können in seltenen Fällen neurologische Symptome wie Lähmungserscheinungen auftreten. Auch Infektionen wie Hirnhaut- oder Gehirnentzündungen sind mögliche Nebenwirkungen.
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Bei Parkinson-Patienten kann die Stimulation zu Dysarthrie (Sprechstörung) oder unwillkürlichen Muskelbewegungen führen. Die Metaanalyse von Frederick Hitti und seinen Kollegen gibt Auskunft über Nebenwirkungen bei Depressionen. Die meisten Patienten berichteten demnach von Kopfschmerzen, Sehstörungen, einer Verschlechterung der Depression, Schlafstörungen und Angst. Häufig waren diese Nebenwirkungen jedoch nur vorübergehend oder konnten durch Anpassung der Stimulation behoben werden.
Bei Zwangsstörungen zählen eine gedrückte Stimmung, vermehrte Unruhe und Impulsivität sowie Schlafstörungen zu den häufigeren, meist vorübergehenden Nebenwirkungen. Schwere Nebenwirkungen wie Suizidversuche sind deutlich seltener.
Aktuelle Methoden und experimentelle Ansätze
Um die Wirksamkeit der Tiefen Hirnstimulation zu verbessern und Nebenwirkungen zu reduzieren, arbeiten Forscher an optimierten Verfahren. Bei der herkömmlichen Variante wird die Zielregion im Gehirn kontinuierlich stimuliert. Neuere Ansätze zielen jedoch darauf ab, die Stimulation adaptiv an den Zustand des Patienten anzupassen.
Bei Parkinson schwanken die Bewegungsstörungen im Tagesverlauf. Die Idee ist, das Gehirn nur dann zu stimulieren, wenn es erforderlich ist. Andrea Kühn und andere Forscher verfolgen im Nucleus subthalamicus die Betaaktivität, um den aktuellen Zustand des Patienten zu erfassen und die Stimulation entsprechend anzupassen. Laut Kühn hat sich dieses Vorgehen in Laborstudien an kleinen Patientengruppen als sinnvoll erwiesen. So verbessert sich die Motorik bei der adaptiven Stimulation stärker als bei der kontinuierlichen, und auch die Nebenwirkungen scheinen geringer auszufallen.
Martijn Beudel vom Amsterdam University Medical Center und Kollegen fanden in einer Studie heraus, dass die adaptive Stimulation nicht nur effektiv war, sondern im Gegensatz zur kontinuierlichen Stimulation auch nicht zu Sprechstörungen führte.
Personalisierte Behandlung: Die Zukunft der Tiefen Hirnstimulation
Bei Depressionen und Zwangsstörungen stehen die personalisierten Ansätze noch am Anfang. In der Regel werden bei allen Patienten die gleichen Hirnareale stimuliert, obwohl sich ihre Symptome und Hirnzustände deutlich unterscheiden können. Die Fallstudie von Katherine Scangos zeigt jedoch vielversprechende Fortschritte in diese Richtung.
Die Gruppe um Scangos will nun Hirnsignaturen für individuelle mentale Zustände und Symptome von Patienten finden. Mit diesen Informationen könnten Stimulationsgeräte so programmiert werden, dass sie in Echtzeit mit gezielter Stimulation reagieren.
Auch bei Parkinson ist die Betaaktivität ein aussichtsreicher Kandidat für eine personalisierte Behandlung. Wie gut das im Alltag funktioniert, ist jedoch noch unklar, da bisher nur kleine Laborstudien durchgeführt wurden, bei denen die adaptive Stimulation am Patienten für einige Stunden getestet wurde.
Zwanghaftes Verhalten und das Belohnungszentrum
Zwanghaftes Verhalten kann durch übermäßiges Erlernen von Gewohnheiten entstehen, was zu einer übermäßigen Wiederholung von Handlungen führt. Anomalien in Schaltkreisen des orbitofrontalen Kortex belohnen solches Lernen.
Paul Johnson und Paul Kenny vom Scripps Research Institute in Florida fanden in einer Rattenstudie heraus, dass fettleibige Ratten zwanghaft fraßen, während normalgewichtige Ratten dies nicht taten. Offenbar waren bestimmte Rezeptoren, die zum Belohnungssystem gehören, im Gehirn der übergewichtigen Ratten weniger aktiv.
Martina de Zwaan von der Medizinischen Hochschule Hannover (MHH) relativiert jedoch die Vorstellung, dass bestimmte Nahrungsmittel süchtig machen. Ihrer Meinung nach ist es eher der Vorgang des Essens, der ein Suchtpotential haben kann, insbesondere wenn er dazu dient, negative Emotionen wie Trauer, Kummer, Stress oder Einsamkeit zu kompensieren.
Burkhard Pleger vom Leipziger Max-Planck-Institut für Kognitions- und Neurowissenschaften erklärt, dass das Belohnungszentrum eine zentrale Rolle bei der Regulation von Verhalten und Motivation spielt. Es ist der wichtigste Mechanismus, um überhaupt tätig zu werden. Wer sich ständig überisst, kann sein Belohnungssystem jedoch mit der Zeit herunterschrauben, was dazu führt, dass das Gehirn immer mehr des auslösenden Stoffes verlangt.
Sucht als Krankheit: Eine veränderte Sichtweise
Die moderne Suchtforschung betrachtet Sucht als eine Krankheit und nicht als eine Persönlichkeitsschwäche. Suchtmediziner wollen herausfinden, warum manche Menschen die Krankheit überwinden und andere nicht.
Rainer Spanagel vom Zentralinstitut für Seelische Gesundheit (ZI) in Mannheim kritisiert Teile der traditionellen Definition von Sucht. Für ihn besteht eine behandlungsbedürftige Suchterkrankung in erster Linie darin, dass der Betroffene aufgrund seiner psychischen Abhängigkeit Dinge tut, die für seine Gesundheit und sein soziales und berufliches Umfeld schädlich sind.
Andreas Heinz, Suchtmediziner an der Charité Berlin, betont, dass die Vorstellung von Sucht als unkontrollierbare Gier oder einer Persönlichkeitsschwäche längst überholt sei. Die gute Nachricht ist, dass viele Betroffene ihre Suchterkrankung überwinden können. Präventionsbemühungen und Behandlungsansätze gegen Abhängigkeit sind in der Regel ebenso erfolgreich wie bei anderen psychischen Störungen.
Die Rolle des Dopamins im Belohnungssystem
Das Belohnungssystem des Gehirns spielt eine ausschlaggebende Rolle bei Suchtmechanismen. Menschen und Tiere treibt dieser Verbund an Nervenzellen gewissermaßen an, die eigene Art zu erhalten. Zu diesem Zweck werden bestimmte Handlungen in Form einer Vorfreude und anschließend mit einem Glücksgefühl belohnt, etwa beim Geschlechtsverkehr, Essen, Trinken und Sport.
Drogen stimulieren ebenfalls diese neuronale Struktur - und das in der Regel sehr schnell und intensiv. Eine Schlüsselkomponente hierbei ist der Neurotransmitter Dopamin. Bei Ratten setzen Drogen im Vergleich zu Nahrung oder Sex teilweise ein Vielfaches an Dopamin frei.
Heinz erklärt, dass durch den regelmäßigen Konsum die Belohnungsschaltkreise abstumpfen. Ohne Unterstützung durch die Droge kann das Gehirn immer schlechter Euphorie und schließlich sogar normale Zufriedenheit erzeugen.
Stress und seine Auswirkungen auf das Belohnungssystem
Wissenschaftliche Studien bestätigen, dass ein Großteil der Erwachsenen mit AD(H)S unter psychischen oder psychosomatischen Erkrankungen leidet. Die über Jahrzehnte bestehende und für AD(H)S typische neurobiologisch bedingte veränderte Art der Informationsverarbeitung führt unter zunehmender Belastung zum Dauerstress mit all seinen negativen Folgen. Dieser Stress wird dann zum Bindeglied zwischen AD(H)S als Ursache und verschiedenen psychischen und psychosomatischen Erkrankungen wie Ängsten, Zwängen, Burnout-Syndrom, Depressionen und Essstörungen.
Negativer emotionaler Dauerstress ist eine der häufigsten Ursachen für Ausbruch oder Verstärken von allergischen Erkrankungen bei AD(H)S-Betroffenen, besonders wenn noch eine genetische Veranlagung für Allergien besteht.
Ausgeprägte AD(H)S-Symptome bedeuten Stress und das nicht nur für die Betroffenen. Stress ist eine Störung des Gleichgewichts zwischen Belastung und Erholung. Unsere Gehirn entscheidet, wie der Körper auf Stress reagiert: positiv, wenn er als erfolgreiche Herausforderung oder negativ, wenn er als Bedrohung wahrgenommen wird. Je stabiler wir psychisch sind, desto besser können wir lernen, mit Stress umzugehen.
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