Stimulationsgerät für die Schlaganfalltherapie

Der Prototyp des NEUROSYNC-Geräts, den die Mediziner nun für die Anwendung in der Therapie weiterentwickeln wollen. (Foto: Christoph Zrenner / Hertie-Institut für klinische Hirnforschung)

Eine höhere Wirksamkeit in der Schlaganfalltherapie wollen Forscher schon bald erreichen. Sie haben ein neues Stimulationsgerät entwickelt, das die Wirksamkeit der Transkraniellen Magnetstimulation (TMS) durch eine gezielte Synchronisation der Reize erhöhen soll.

Zu den häufigen Folgen eines Schlaganfalls zählen Lähmungen und Wahrnehmungsstörungen, die den Alltag der Betroffen stark einschränken können. Um geschädigte Gehirnbereiche langanhaltend zu reaktivieren, haben ein Forscherteam um Professor Dr. Ulf Ziemann am Hertie-Institut für klinische Hirnforschung und das Universitätsklinikum Tübingen ein neues Stimulationsgerät entwickelt. Das NEUROSYNC-Gerät wertet Hirnsignale in Echtzeit und auf die Millisekunde genau aus und stimuliert geschädigte Bereiche in Abhängigkeit davon. Dadurch wird berücksichtigt, dass die richtige Zeit und der richtige Ort für eine langanhaltende Wirkung einer Hirnstimulation entscheidend sind. Den Prototyp des Apparats haben sich die Wissenschaftler bereits patentieren lassen. Nun wollen sie ihn für die breite Anwendung in der Therapie weiterentwickeln. Das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie unterstützt das zweijährige Projekt mit knapp einer halben Million Euro pro Jahr.

„Hinter dem NEUROSYNC-Gerät steht die Erkenntnis, dass die Wirksamkeit der sogenannten Transkraniellen Magnetstimulation – kurz TMS – vom genauen Zeitpunkt der Reize abhängt“, sagt Ziemann. Bei der TMS werden kleine Gehirnbereiche durch magnetische Impulse gezielt angeregt. Dadurch können sich beschädigte Bereiche regenerieren. „In früheren Studien haben wir herausgefunden, dass die Effekte stärker sind und länger anhalten, wenn die Reize mit den Schwankungen der Hirnaktivität synchronisiert sind.“ In der Therapie wird die TMS derzeit vor allem bei Schlaganfall, Tinnitus und Depressionen eingesetzt. Als reguläre Behandlungsmethode hat sie sich jedoch noch nicht durchsetzen können. Die Wissenschaftler hoffen nun, dass sich das mit ihrer methodischen Weiterentwicklung langfristig ändern wird.

Stimulationsgerät bestimmt den besten Zeitpunkt

Für die zeitliche Synchronisation verbindet der Apparat eine TMS-Spule mit einem EEG-Gerät, das die Hirnströme misst. Die Daten werden in Echtzeit ausgewertet, um den optimalen Zeitpunkt zum Auslösen des nächsten Magnetreizes zu ermitteln. „Bei unserem Prototyp verwenden wir aktuell noch separate EEG-Geräte mit den traditionellen Kappen“, sagt Dr. Christoph Zrenner, der das Gerät führend mitentwickelt. „In dem zukünftigen NEUROSYNC-Gerät sollen die EEG-Elektroden dann in der Spule integriert sein. Wir planen ebenfalls eine nutzerfreundliche Grafikoberfläche für das Analyse- und Steuerprogramm.“

Den Prototyp des Geräts nutzen die Wissenschaftler, um im Labor die Wirkweise des Stimulationsprotokolls an gesunden Probanden zu untersuchen und optimieren. Zurzeit bereiten sie den klinischen Einsatz vor. „Wir gehen davon aus, dass wir mit den ersten Therapiestudien im nächsten Jahr beginnen können“, sagt Ziemann. Langfristig wollen die Forscher erreichen, dass das Gerät für den therapeutischen Einsatz in Arztpraxen und Krankenhäusern geeignet ist. „Unser Ziel ist die Anwendung im Alltag deutlich zu erleichtern um letztendlich die zustandsabhängige – und wirksamere – TMS-Stimulation einem breiten Patientenkreis zugängig zu machen“, so der Wissenschaftler.