Die Tiefe Hirnstimulation (Deep Brain Stimulation) ist ein reversibler, neurochirurgischer Eingriff in das Gehirn, der für die Behandlung von neurologischen Erkrankungen zugelassen ist. Während einer mehrstündigen Operation werden Elektroden in bestimmte Hirnregionen implantiert, wobei dafür die Schädeldecke unter örtlicher Betäubung geöffnet werden muss. Diese nur örtlicher Betäubung hat den Vorteil der Mitarbeit des Operierten beim Finden der optimalen Elektrodenposition, so dass Nebenwirkungen, wie Kribbeln, Sprechstörungen, Augenbewegungsstörungen oder Muskelverkrampfungen vermieden werden können, denn nur bei optimaler Positionierung der Elektrode kann ein gutes Ergebnis erzielt werden. Komplikationen, wie Blutungen im Gehirn oder ein Austritt von Hirnwasser oder Infektionen kommen eher selten vor. Der genaue Zielpunkt wird zuvor durch Magnetresonanztomographie oder Computertomographie festgelegt. Ist die optimale Stimulationsposition gefunden, werden die Elektroden unter Röntgenkontrolle endgültig platziert. Für Menschen mit Morbus Parkinson liegt der Zielpunkt z. B. in der Substantia nigra oder im Globus pallidus, für Menschen mit Dystonie im Globus pallidus und für Betroffene mit essentiellem Tremor im Nucleus ventralis intermedius des Thalamus. Die Elektroden sind mit einem Schrittmacher verbunden, der den Betroffenen bei Vollnarkose unter der Haut eingesetzt wird, entweder unter dem Schlüsselbein oder der Bauchdecke. Dieser Schrittmacher sendet regelmäßig Impulse von drei bis fünf Volt in das betroffene Gehirnareal, wodurch dauerhaft die Funktion bestimmter Hirngebiete beeinflusst werden kann. Die Implantation ist mit gewissen Risiken verbunden, denn eine Verletzung von Gefäßen, Krampfanfälle, Blutungen oder Infektionen des Gehirns sind möglich, kommen aber nur sehr selten vor. Auch bei der Stimulation durch die Elektroden treten manchmal Nebenwirkungen auf, die allerdings durch mehrfache Nacheinstellung des Schrittmachers behoben werden können und in der Regel nur vorübergehend auftreten. Solche Nebenwirkungen sind etwa ein gestörtes Temperaturempfinden, Krämpfe, Sprech- oder Sehstörungen, manchmal eine verschwommene Sicht oder Doppelbilder. Ein solcher operativer Eingriff wird dann durchgeführt, wenn die medikamentöse Behandlung nicht oder nicht mehr ausreichend wirksam ist. Nicht alle Menschen kommen für diese Therapieform in Frage, wobei die Entscheidung von spezialisierten Fachärzten in einem Implantationszentrum getroffen werden muss.
Nach der Operation schließt sich eine Phase der Rehabilitation an, während der die Stimulation weiter optimiert wird, eine Medikamentenanpassung erfolgt und eine Bewegungstherapie durchgeführt wird. Wie nach jeder Operation ist es ratsam, sich in den ersten Wochen nicht übermäßig anzustrengen, wobei grundsätzlich vor allem Sportarten, die mit heftigen Kopferschütterungen einhergehen, vermieden werden sollten. Da das Stimulationssystem unter der Haut implantiert ist, sind auch Schwimmen oder Sauna möglich. In der Nähe starker elektromagnetischer Felder müssen Vorsichtsmaßnahmen getroffen werden, wobei Untersuchungen mit Magnetresonanztomographie oder Tiefenwärmebehandlungen bei Menschen mit Hirnschrittmachern nicht angewendet werden dürfen. Die üblichen Haushaltsgeräte und die Benutzung von Mobiltelefonen stellen keine Gefahr für die Funktionstüchtigkeit eines Neurostimulators dar. Betroffene müssten einen Implantationsausweis mit sich führen und alle betreuenden Ärzte und Therapeuten über das Implantat informieren. Regelmäßig sollten Nachsorgeuntersuchungen in Abständen von 3-6 Monaten erfolgen, wobei die einwandfreie Funktion überprüft wird. Nach 3-5 Jahren ist in örtlicher Betäubung ein Austausch des Impulsgebers nötig, da dann die Wirkung der Batterie nachlässt. Hierfür ist aber nur ein kleiner Hautschnitt erforderlich, der meist ambulant durchgeführt wird.
Wichtiger Hinweis: Eine Tiefe Hirnstimulation kann die zugrundeliegende Erkrankungen nicht heilen, kann aber eine deutliche und lang anhaltende Linderung der Symptome bewirken, indem sie die Beweglichkeit und damit die Lebensqualität der Betroffenen verbessert.
Bei der tiefen Hirnstimulation werden also kleine Sonden operativ in das Gehirn eingesetzt und bestimmte Bereiche des Gehirns mit Hilfe elektrischer Impulse angeregt, wobei diese Methode zur Behandlung von Bewegungsstörungen und unkontrolliertem Zittern und Krampfen wie Parkinson oder Dystonie zum Einsatz kommt. Morbus Parkinson Erkrankte, die zuvor kaum bewegungsfähig waren oder unter starkem Tremor litten, konnten danach wieder selbstständig gehen und sich kontrolliert bewegen. Allerdings gibt es häufig Nebenwirkungen, die einerseits von einer Depression über starke Leistungseinschränkungen bis hin zu Euphorie-Zuständen reichen können, manchmal begleitet von abnormen Antriebssteigerungen und unkontrollierbarer Verschwendungssucht. Mit der Tiefenhirnstimulation reizt man etwa beim Tourette-Syndrom mit einer winzigen Elektrode im Gehirn ein kleines Areal mit Stromstößen und blockiert mittels elektrischer Impulse die überaktiven neuronalen Schaltkreise.
Bei einer Demenz können ebenfalls gezielte elektrische Impulse potenziell dazu beitragen, dass sich die Gedächtnisleistung der Betroffenen verbessert. Nach neueren Untersuchungen, die die bisherigen äußerst widersprüchlichen Ergebnisse erneut auf den Prüfstand stellen, wurden die Gehirne bei Epilepsiepatienten sowohl in hoch- als auch in niederfunktionellen Zuständen stimuliert, wobei sich das Gedächtnis bei der Stimulation im niederfunktionellen Zustand verbesserte, während sich diese verschlechterte, wenn die Stimulation in einem bereits hoch-funktionellen Zustand auftrat. Man vermutet daher, dass es auf das Timing der Behandlung ankommen könnte.
Es muss allerdings berücksichtigt werden, dass eine Beeinflussung des Verhaltens von Menschen gegen das ethische Autonomiegebot der Medizin verstößt, da Betroffene massiv in ihrem Gefühlsleben beeinflusst werden und auch ihre Persönlichkeit verändert werden kann, besonders auch dann, wenn diese Methoden zur Steigerung des geistigen Leistungsvermögens gleichsam als Gehirndoping eingesetzt werden.
Umgangssprachlich wird manchmal auch der Begriff Hirnschrittmacher benutzt, um die Verwandtschaft mit dem Herzschrittmacher auszudrücken.
Die Anfänge der Methode liegt in den 60er Jahren, als der Physiologe José Manuel Rodriguez Delgado in Experimenten an Affen und anderen Tieren zeigte, dass sich mit gezielt platzierten Elektroden im Gehirn starke emotionale Zustände wie Aversionen aber auch starke Glücksgefühle hervorriefen lassen. Unter dem Eindruck des Spanischen Bürgerkriegs beschäftigt Delgado vor allem, ob und wie sich aggressives Verhalten beeinflussen lässt. Er glaubte damit eine Methode gefunden zu haben, die er öffentlichkeitswirksam an einem Kampfstier demonstrierte. Jose Delgado stand dabei in einer Arena einem Stier gegenüber, hält in der Hand eine Art Fernbedienung, mit der er das Verhalten durch elektrische Stimulation fernsteuern konnte. Er sah in der elektrischen Hirnstimulation großes Potential für die Therapie neurologischer Krankheiten wie Epilepsie, Schizophrenie oder Depression, denn er hoffte, das Gehirn durch wiederholtes Ausschalten einer unerwünschten Verhaltensweise dazu bringen zu können, umzulernen und das Fehlverhalten abzulegen. Delgado war damit der erste, der eine Gehirn-Computer-Schnittstelle benutzte, um die Gehirnaktivität eines Schimpansen durch eine Art Neurofeedback zu modulieren, wobei mit einer abgewandelten Form dieser Methode heute bestimmte Formen der Epilepsie behandelt werden. Per Elektrostimulation brachte er aber nicht nur einen Stier dazu, mitten im Angriffsanlauf zu stoppen, sondern Delgado wollte sogar diese Technik auch als Zivilisationsmittel einsetzen, um unliebsames Sozialverhalten der Menschen per Fernsteuerung auszuschalten.
Siehe auch Optogenetik und Sonogenetik.
Literatur
Delgado, José M. R. (1971). Gehirnschrittmacher: Direktinformation durch Elektroden. Frankfurt, Berlin: Ullstein.
https://medizin-aspekte.de/91654-folgenhafter-eingriff-ins-gehirn-ethische-implikationen-der-tiefen-hirnstimulation/ (17-01-25)
https://lexikon.stangl.eu/1190/tourette-syndrom/ (14-11-15)
http://www.tiefehirnstimulation.de/fuer-patienten.html (16-12-12)