Tiefe Hirnstimulation – auch gegen Stress?

Anbieter zum Thema

Andreas Hettich GmbH

LECO Instrumente GmbH

FlackTek Europe GmbH

ETH Zürich

Von solchen Versuchen erhofft sich der Neurowissenschaftler, die Ursachen von Stresserkrankungen besser zu verstehen. „Um griffigere Therapien entwickeln zu können, müssen wir erst die molekularen Stressmechanismen besser kennenlernen. Ein spannender Ansatz wäre es, die Erregbarkeit des Locus caeruleus mit ähnlichen Methoden wie der Hirnstimulation zu drosseln“, erklärt Bohacek. „Ob und wann diese Techniken Einzug in die klinische Realität finden werden, muss sich weisen.“

Hirn-Maschinen-Schnittstelle

Neue Therapien für Hirnerkrankungen stehen auch bei Mehmet Fatih Yanik zuoberst auf der To-Do-liste. „Wir arbeiten an neuen Technologien, um Netzwerk-Fehlfunktionen bei Hirnerkrankungen zu korrigieren. Solche Fehlfunktionen liegen Erkrankungen wie Depression, Schizophrenie oder Autismus zugrunde“, sagt der Professor für Neurotechnologie am Institut für Neuroinformatik der ETH und der Universität Zürich.

Gehirnerkrankungen werden nach wie vor meistens mit Tabeltten behandelt. Dabei bindet sich ein Wirkstoff an das passende Zielmolekül in der Nervenzelle und löst dadurch eine biochemische Signalkaskade in der Zelle aus. Das ist allerdings wenig spezifisch, denn die Zielmoleküle kommen oft im gesamten Gehirn oder sogar im übrigen Körper vor, nicht nur in den Hirnarealen, die man mit dem Medikament beeinflussen möchte.

Yanik hat deshalb eine andere Vorstellung davon, wie die Therapie von Hirnerkrankungen in Zukunft aussehen könnte. „Das ist im Moment eine reine Vision“, schmunzelt er. Aber eigentlich ist es ihm ernst damit. Jüngst bewarb er sich mit diesem Projekt erfolgreich für Forschungsgelder von der EU.

Seine Idee: Eine Person liegt im Bett, den Kopf auf das Kissen gelegt, das drahtlos mit Mikrochips kommuniziert, die auf der Großhirnrinde platziert sind. Während der Mensch schläft, übermitteln tausende von winzigen Elektroden hochaufgelöste Informationen über die Aktivität einzelner Nervenzellen an die Chips. Diese berechnen, ob die Hirnschaltkreise normal funktionieren oder ob sie pathologische Muster aufweisen und eine therapeutische Intervention notwendig wird.

Hirnerkrankungen „im Schlaf“ heilen?

Ein an den Blutkreislauf angeschlossenes Implantat gibt dann mit Wirkstoffen beladene Mikropartikel ab. Die Mikrochips aktivieren daraufhin weitere Module, die Ultraschallwellen erzeugen und sich auf eine bestimmte Stelle des Gehirns richten. Dort ballen sich die Partikel für einen kurzen Moment zusammen und setzen die Wirkstoffe frei. Auf diese Weise regulieren sie hochkonzentriert und äußerst gezielt die aus dem Lot geratenen Hirnschaltkreise.

Von der Realisation eines solchen Systems ist er zwar noch Jahrzehnte entfernt, doch einzelne Puzzleteile werden derzeit intensiv erforscht und an Tieren erprobt. Beispielsweise die mit fokussiertem Ultraschall freigesetzten Wirkstoffe. Yanik und seine Mitarbeitenden haben es vor Kurzem geschafft, mit schwachen Ultraschallwellen Mikropartikel in definierten Hirnarealen der Ratte zu konzentrieren, zu öffnen und deren Ladung – bereits für klinische Anwendungen zugelassene Wirkstoffe – freizusetzen. Yaniks Team hat zudem einen neuartigen Algorithmus entwickelt, um im Tiermodell krankhafte Hirnaktivitätsmuster zu identifizieren und die entsprechende Erkrankung zu behandeln.

Bleibt die Frage: Braucht die Menschheit wirklich ein derartiges Science-Fiction-Szenario zur Heilung von Gehirnerkrankungen? Yanik ist davon überzeugt: „Existierende Therapien genügen nicht. Vierzig der schwersten Hirnerkrankungen sind nach wie vor nicht therapierbar. Heute schlucken wir Pillen gegen psychische Erkrankungen oder es kommen bestenfalls elektromagnetische Strahlung oder Ultraschall zum Einsatz. Das ist ungefähr so wirksam, wie wenn man einen Supercomputer mit einem Hammer reparieren wollte.“

* P. Rüegg: ETH Zürich, 8092 Zürich/Schweiz

(ID:45987615)