Etwa zehn Millionen Menschen weltweit sind an Parkinson erkrankt. Zu den typischen Symptomen dieser neurologischen Erkrankung gehören Bewegungsstörungen wie Gangunsicherheit und das bekannte Ruhezittern der Hände. Zur Behandlung dieser Symptome erhalten die Betroffenen häufig eine Tiefenstimulation. Dabei regt ein implantierter Schrittmacher spezifische Bereiche ihres Gehirns durch elektrische Signale an, um die Bewegungsstörungen zu lindern. Allerdings kommt dabei ein Standard-Prozedere mit gleichmäßigen, konstanten Impulsen zum Einsatz, das die Symptome der Patienten nicht immer effektiv oder nur teilweise lindert. Gelegentlich führt dies auch zu übermäßigen Stimulationen, die unkontrollierte Bewegungen auslösen. Seit längerem suchen Mediziner daher nach einer Möglichkeit, die Behandlung flexibler zu gestalten und individuell anpassen zu können.
Personalisierte Tiefenstimulation des Gehirns
Ein Team um Carina Oehrn von der University of California in San Francisco hat nun eine solche Methode entwickelt. Dafür implantierten die Neurowissenschaftler Elektroden und spezielle sensorische Stimulatoren in das Gehirn von vier Parkinson-Patienten mit fortgeschrittenem Krankheitsverlauf. Über mehrere Tage hinweg zeichneten diese Geräte die Hirnaktivität der Testpersonen auf, während die Patienten ein Symptom-Tagebuch führten. Zusätzlich überwachten Smartwatches die Symptome der Betroffenen. Oehrn und ihre Kollegen werteten diese Daten anschließend aus und suchten darin nach neuronalen Signalen, die auf Parkinson-typische Beschwerden hinweisen. Fündig wurden die Neurowissenschaftler im sogenannten Subthalamischen Kern und im motorischen Cortex der Patienten; beide Hirnregionen sind für die Kontrolle von Bewegungen wichtig. Spezielle Nervensignale in diesen Arealen deuteten in den Tests zuverlässig auf motorische Parkinson-Symptome hin.
Die Forschenden nutzten diese Marker und entwickelten daraus eine personalisierte Tiefenstimulation, bei der die Nervensignale im Gehirn der Patienten rund um die Uhr in Echtzeit analysiert und die elektrischen Signale zur Stimulation automatisch an diese Hirnaktivität angepasst werden. Möglich machen dies die implantierten neuartigen intelligenten Hirnschrittmacher. Das Ergebnis: Im Vergleich zur Standard-Tiefenstimulation linderte diese Vorgehensweise die motorischen Symptome der Betroffenen deutlich besser. Die Beschwerden dauerten dann nur etwa halb so lange an, wie das Team berichtet. Drei der vier Patienten gaben an, dass sie dadurch an Lebensqualität gewannen, weil sie ihre Hände und Füße besser unter Kontrolle hatten und zudem besser schliefen.
