Tiefe Hirnstimulation
Die Tiefe Hirnstimulation (THS; englisch DBS ‚Deep Brain Stimulation‘) ist ein grundsätzlich reversibler, neurochirurgischer Eingriff in das Gehirn, der für die Behandlung bestimmter neurologischer Erkrankungen wie zum Beispiel der Parkinson-Krankheit weltweit zugelassen ist. Umgangssprachlich ist auch der Begriff Hirnschrittmacher geläufig, der Anfang der 70er Jahre von dem spanischen Wissenschaftler José Delgado geprägt wurde und die technologische Verwandtschaft mit dem Herzschrittmacher betont.
Die THS ist in der EU zugelassen für essentiellen Tremor (seit 1995), für die Parkinson-Krankheit (1998), für Dystonie (2003), Zwangsstörungen (2009) und Epilepsie (2010) und geht mit beträchtlichen Lebensqualitätsverbesserungen einher.
Anwendungsgebiete
Bewegungsstörungen
Die Methode wird hauptsächlich bei der Behandlung verschiedener Bewegungsstörungen angewandt, wie den Symptomen der Parkinson-Krankheit, Tourette-Syndrom,<ref>{{#if:|{{#iferror: {{#iferror:{{#invoke:Vorlage:FormatDate|Execute}}|}}| |}}}}{{#if:|{{{autor}}}: }}{{#if:|{{#if:Tiefenhirnstimulation bei Tourette-Syndrom langfristig wirksam|[{{#invoke:Vorlage:Internetquelle|archivURL|1={{#invoke:URLutil|getNormalized|1={{{archiv-url}}}}}}} {{#invoke:Vorlage:Internetquelle|TitelFormat|titel=Tiefenhirnstimulation bei Tourette-Syndrom langfristig wirksam}}]{{#if:| ({{{format}}})}}{{#if:| {{{titelerg}}}{{#invoke:Vorlage:Internetquelle|Endpunkt|titel={{{titelerg}}}}}}}}}|{{#if:https://www.aerzteblatt.de/news/tiefenhirnstimulation-bei-tourette-syndrom-langfristig-wirksam-da729631-c869-41ff-a13a-ead7b3cecd3f%7C{{#if:{{#invoke:TemplUtl%7Cfaculty%7C}}%7C{{#invoke:Vorlage:Internetquelle%7CTitelFormat%7Ctitel={{#invoke:WLink%7CgetEscapedTitle%7C1=Tiefenhirnstimulation bei Tourette-Syndrom langfristig wirksam}}}}|[{{#invoke:URLutil|getNormalized|1=https://www.aerzteblatt.de/news/tiefenhirnstimulation-bei-tourette-syndrom-langfristig-wirksam-da729631-c869-41ff-a13a-ead7b3cecd3f}} {{#invoke:Vorlage:Internetquelle|TitelFormat|titel={{#invoke:WLink|getEscapedTitle|1=Tiefenhirnstimulation bei Tourette-Syndrom langfristig wirksam}}}}]}}{{#if:| ({{{format}}}{{#if:aerzteblatt.de2009-10-28{{#if: 2025-02-22 | {{#if:{{#invoke:TemplUtl|faculty|}}||1}}}}
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Die Tiefe Hirnstimulation und ihre Anwendungsgebiete sind Gegenstand aktueller Forschung:
- Parkinson-Krankheit: Häufigstes Einsatzgebiet der Tiefen Hirnstimulation. Forscher des Forschungszentrums Jülich und der Universität Köln arbeiten an der Entwicklung eines Hirnschrittmachers, der die Parkinson-Symptome nicht nur unterdrücken, sondern sie korrigieren und das Gehirn wieder normal funktionieren lassen soll.<ref>{{#if:2016-03-31|{{#iferror: {{#iferror:{{#invoke:Vorlage:FormatDate|Execute}}|}}| |}}}}{{#if:Hans Schürmann|Hans Schürmann: }}{{#if:https://web.archive.org/web/20160331100319/http://www.handelsblatt.com/technik/medizin/hirnschrittmacher-bekaempft-parkinson-zittern-gezielt-aus-dem-takt-gebracht/2735654.html%7C{{#if:Gezielt aus dem Takt gebracht|[{{#invoke:Vorlage:Internetquelle|archivURL|1={{#invoke:URLutil|getNormalized|1=https://web.archive.org/web/20160331100319/http://www.handelsblatt.com/technik/medizin/hirnschrittmacher-bekaempft-parkinson-zittern-gezielt-aus-dem-takt-gebracht/2735654.html}}}} {{#invoke:Vorlage:Internetquelle|TitelFormat|titel=Gezielt aus dem Takt gebracht}}]{{#if:| ({{{format}}})}}{{#if:| {{{titelerg}}}{{#invoke:Vorlage:Internetquelle|Endpunkt|titel={{{titelerg}}}}}}}}}|{{#if:http://www.handelsblatt.com/technik/medizin/hirnschrittmacher-bekaempft-parkinson-zittern-gezielt-aus-dem-takt-gebracht/2735654.html%7C{{#if:{{#invoke:TemplUtl%7Cfaculty%7C1}}%7C{{#invoke:Vorlage:Internetquelle%7CTitelFormat%7Ctitel={{#invoke:WLink%7CgetEscapedTitle%7C1=Gezielt aus dem Takt gebracht}}}}|[{{#invoke:URLutil|getNormalized|1=http://www.handelsblatt.com/technik/medizin/hirnschrittmacher-bekaempft-parkinson-zittern-gezielt-aus-dem-takt-gebracht/2735654.html}} {{#invoke:Vorlage:Internetquelle|TitelFormat|titel={{#invoke:WLink|getEscapedTitle|1=Gezielt aus dem Takt gebracht}}}}]}}{{#if:| ({{{format}}}{{#if:1handelsblatt.com2006-11-21https://web.archive.org/web/20160331100319/http://www.handelsblatt.com/technik/medizin/hirnschrittmacher-bekaempft-parkinson-zittern-gezielt-aus-dem-takt-gebracht/2735654.html{{#if: 2024-03-31 | {{#if:{{#invoke:TemplUtl|faculty|}}||1}}}}
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- Tourette-Syndrom: Die Implantation eines Hirnschrittmachers kann Patienten mit Tourette-Syndrom partiell von Tics befreien. Dies belegt eine Studie britischer und italienischer Neurochirurgen.<ref>M. Porta, A. Brambilla u. a.: Thalamic deep brain stimulation for treatment-refractory Tourette syndrome. In: Neurology. 73, 2009, S. 1375–1380.</ref>
Depression
- Die Anwendung der tiefen Hirnstimulation bei der Depression befindet sich im experimentellen Stadium.<ref>Thomas Schläpfer, K. Lieb: Deep brain stimulation for treatment of refractory depression. In: Lancet. 366(9495), Okt 2005, S. 1420–1422. PMID 16243078.</ref><ref>Thomas Schläpfer, Bettina Bewernick: Deep Brain Stimulation for Psychiatric Disorders--State of the Art. In: Advances and technical standards in neurosurgery. 34, 2009, S. 37–57. PMID 19368080.</ref> Positive Resultate konnten bei sehr kleinen Gruppen von therapieresistenten Patienten bei einer Stimulation der Area subgenualis<ref>H. S. Mayberg, A. M. Lozano, V. Voon, H. E. McNeely, D. Seminowicz, C. Hamani, J. M. Schwalb, S. H. Kennedy: Deep brain stimulation for treatment-resistant depression. In: Neuron. 45(5), 2005. PMID 15748841.</ref> (Feld 25. Brodmanns) und des Nucleus accumbens<ref>Thomas Schläpfer, M. X. Cohen, C. Frick, M. Kosel, D. Brodesser, N. Axmacher, A. Y. Joe, M. Kreft, D. Lenartz, V. Sturm: Deep Brain Stimulation to Reward Circuitry Alleviates Anhedonia in Refractory Major Depression. In: Neuropsychopharmacology. 33(2), Jan 2008, S. 368–377. PMID 17429407</ref><ref name="Bewernick">Bettina Bewernick, R. Hurlemann, A. Matusch, S. Kayser, C. Grubert, B. Hadrysiewicz, N. Axmacher, M. Lemke, D. Cooper-Mahkorn, M. X. Cohen, H. Brockmann, D. Lenartz, V. Sturm, Thomas Schläpfer: Nucleus Accumbens Deep Brain Stimulation Decreases Ratings of Depression and Anxiety in Treatment-Resistant Depression. In: Biological Psychiatry. 67, 2010, S. 110–116. PMID 19914605.</ref> gezeigt werden. Thomas Schläpfer und Volker A. Coenen erzielten gute Ergebnisse durch Positionierung der Elektrode an dem Nervenstrang, der den tief liegenden Hirnstamm zur stirnseitigen Hirnrinde mit den Strukturen Area subgenualis und Nucleus accumbens verbindet.<ref>Stromschläge lindern schwerste Depressionen anhaltend. In: Zeit online. 8. April 2013.</ref><ref>Rapid Effects of Deep Brain Stimulation for Treatment-Resistant Major Depression. In: Biological Psychiatry. Volume 73, Issue 12, 15. Juni 2013, S. 1204–1212</ref>
Weitere Anwendungsgebiete
- Ebenfalls im experimentellen Stadium ist die Verwendung der Tiefenhirnstimulation in der Therapie von Epilepsie, Abhängigkeitssyndrom, Zwangsstörung oder Cluster-Kopfschmerz.<ref>{{#if: S1|S1-|}}Leitlinie Clusterkopfschmerz und trigeminoautonome Kopfschmerzen{{#if: Deutschen Gesellschaft für Neurologie (DGN)| der Deutschen Gesellschaft für Neurologie (DGN)|}}. In: AWMF online {{#if: 2015|(Stand 2015)|}}</ref><ref>M. Leone, A. Franzini, G. Broggi, G. Bussone: Hypothalamic stimulation for intractable cluster headache: long-term experience. In: Neurology. 67(1), 2006, S. 150–152. PMID 16832097.</ref><ref>Mediziner wagen Gehirnoperationen an wachen Patienten. In: Spiegel online. 6. Juni 2012.</ref>
Funktionsweise
Die Funktionsweise der Tiefenhirnstimulation im Detail ist bisher ungeklärt.<ref name="sdw">{{#invoke:Vorlage:Literatur|f}} </ref> Die Wirkungsweise ist jedoch Gegenstand intensiver Forschung, und gegenwärtig werden vier allgemeine Theorien diskutiert:<ref>C. C. McIntyre, M. Savasta, L. Kerkerian-LeGroff, J. L. Vitek: Uncovering the mechanism(s) of action of deep brain stimulation: activation, inhibition, or both. In: Clinical Neurophysiology. 115, 2006, S. 1239–1248.</ref>
- Funktionaler Block der Axone durch Depolarisation
- Synaptische Inhibierung
- Erschöpfung der Neurotransmitter durch fortgesetzte Erregung der Neuronen
- Durch die Stimulation induzierte Veränderung der pathologischen Aktivität des neuralen Netzes des Gehirns
Als Steuerelement dient ein kleiner batteriegetriebener und chipgesteuerter Impulsgeber, der unter der Haut der Brustmuskulatur oder am Oberbauch eingesetzt wird. Die Elektroden werden durch kleine Löcher in der Schädeldecke in die Zielregion der Basalganglien der linken und rechten Gehirnhälfte eingeführt.
Bei der Behandlung von Patienten mit fortgeschrittener Parkinson-Krankheit wird der Nucleus subthalamicus angesteuert oder der mediale Globus pallidus, bei essentiellem Tremor der Thalamus ventralis und bei Dystonie der Globus pallidus. Eine Studie der Universitätskliniken Köln und Bonn zur Wirksamkeit bei Depression untersucht die Stimulation des Nucleus accumbens.<ref name="sdw" /><ref>Bettina Bewernick, René Hurlemann, Andreas Matusch, Sarah Kayser, Christiane Grubert, Barbara Hadrysiewicz, Nikolai Axmacher u. a.: Nucleus Accumbens Deep Brain Stimulation Decreases Ratings of Depression and Anxiety in Treatment-Resistant Depression. In: Biological psychiatry. 67, no. 2, 2010. PMID 19914605</ref>
Operation
In Deutschland werden an rund 30 Kliniken jährlich etwa 400 Hirnschrittmacher implantiert. Die Implantation ist reversibel.
Für die chronische Hirnstimulation werden dem Patienten mit einem stereotaktischen Zielgerät eine oder zwei dünne Elektroden implantiert, die über subkutan verlegte Kabel mit einem Impulsgeber im Bereich der Brust oder dem Oberbauch verbunden sind. Dieser Impulsgeber gibt dauerhaft elektrische Impulse an die Zielregion im Gehirn ab, wodurch diese – je nach Stromfrequenz – entweder deaktiviert oder stimuliert werden kann.
Die Operation erfolgt in zwei Schritten. Im ersten werden dem Patienten in einer stereotaktischen Operation kleine Löcher in die Schädeldecke gebohrt, durch die die Elektroden in das Gehirn eingeführt werden. Dabei ist der Patient in der Regel bei vollem Bewusstsein. Nur so kann mit Hilfe von Teststimulationen die Wirksamkeit der einzelnen Elektroden und damit deren exakte Lage überprüft werden. Der Impulsgenerator (Hirnschrittmacher) wird entweder während dieses Eingriffs oder in einer zweiten, kürzeren Operation am Folgetag implantiert.
Ursprünglich wurden vier Kontakte auf jeder Gehirnseite eingesetzt. Ende 2010 wurden an der Universitätsklinik Köln erstmals ein Hirnschrittmacher-Modell implantiert, das acht Kontakte auf jeder Hirnseite aufweist. Eine höhere Anzahl von Elektroden im Gehirn sollen das Gerät effizienter machen und weniger Nebenwirkungen auf andere Hirnregionen haben.<ref>Neuer Hirnschrittmacher erstmals implantiert. auf: heilpraxisnet.de, 10. November 2010.</ref>
Funktion des Schrittmacher-Systems
Das Schrittmachersystem besteht im Wesentlichen aus drei Komponenten, den Elektroden, der Verlängerung und dem Neurostimulator (Schrittmacher). Das Prinzip des Hirnschrittmachers stellt eine Weiterentwicklung des Herzschrittmachers dar.
- Elektroden sind dünne, flexible Drähte aus Titan mit Metallkontakten an der Spitze. Je nach Hersteller variiert die Anzahl der Kontakte, über die die Impulse an die entsprechenden Hirnareale abgegeben werden können.
- Die Verlängerung ist ein dünner, isolierter Draht, der unter der Haut vom Kopf abwärts zum Steuergerät (Neurostimulator) geführt wird. Sie verbindet die im Kopf sitzenden Elektroden mit dem Schrittmacher (Neurostimulator).
- Der Neurostimulator umfasst die Batterie und erlaubt die Programmierung der Stimulationsparameter. Er ist so groß wie 1,5 bis 2 Streichholzschachteln und wird in der Regel je nach Patientenwunsch unter das Schlüsselbein oder den Rippenbogen implantiert. Hier werden die für die Stimulation erforderlichen elektrischen Impulse erzeugt.
- Mithilfe eines Programmiergeräts können die Einstellungen des Neurostimulators von außerhalb des Körpers überprüft und angepasst werden. Nach dem Eingriff kann manchen Patienten ein kleines Patienten-Handgerät mit nach Hause gegeben werden. Das kann Patienten helfen individuell Einfluss auf ihre Therapie zu nehmen. Es können z. B. Funktionen kontrolliert und die Stimulation z. B. über Nacht ein- oder ausgestellt werden. In den meisten Fällen bleibt der Neurostimulator jedoch dauerhaft eingeschaltet.
Seit der Zulassung der Tiefen Hirnstimulation 1995 für essentiellen Tremor gab es viele technische Neuerungen, die durch die Konkurrenz mehrerer Anbieter gefördert werden. Unter anderem ist das Hirnschrittmachersystem heute auch mit Kernspintomographie-Untersuchungen häufig vereinbar.
Nebenwirkungen
Einer gelungenen Operation können jedoch eine vorübergehende oder länger andauernde Dysarthrie oder ein meist vorübergehendes manisches Verhalten mit inadäquat gehobener Stimmung, abnormer Antriebssteigerung, materiellem Verschwendungsverhalten und starker Einschränkung der persönlichen Leistungsfähigkeit folgen.<ref>M. Ulla u. a.: Manic behaviour induced by deep-brain stimulation in Parkinson's disease: evidence of substantia nigra implication? In: Journal of Neurology, Neurosurgery, and Psychiatry. 77, 2006, S. 1363–1366 PMID 17110749.</ref> Prospektive kontrollierte und randomisierte Studien der letzten Jahre belegen die anhaltende Wirksamkeit des Therapieverfahrens im individuellen Krankheitsverlauf: Nicht nur Krankheitssymptome wie Zittern (Tremor), Steifigkeit (Rigor) und Bewegungsarmut (Bradykinese) werden gebessert, sondern nachweislich auch in ganzheitlicher Hinsicht die Lebensqualität. Es wurden aber auch negative Auswirkungen berichtet, auf die Personalität und damit auch auf Personen des Lebensumfeldes. Die psychische Problematik tritt nicht bei allen Zielpunkten auf, vornehmlich beim STN für Parkinson, seltener beim GPI und gar nicht beim VIM (für Tremor).<ref name=cyron>{{#if:|{{#iferror: {{#iferror:{{#invoke:Vorlage:FormatDate|Execute}}|}}| |}}}}{{#if:Donatus Cyron|Donatus Cyron: }}{{#if:|{{#if:Mental Side Effects of Deep Brain Stimulation (DBS) for Movement Disorders: The Futility of Denial|[{{#invoke:Vorlage:Internetquelle|archivURL|1={{#invoke:URLutil|getNormalized|1={{{archiv-url}}}}}}} {{#invoke:Vorlage:Internetquelle|TitelFormat|titel=Mental Side Effects of Deep Brain Stimulation (DBS) for Movement Disorders: The Futility of Denial}}]{{#if:| ({{{format}}})}}{{#if:| {{{titelerg}}}{{#invoke:Vorlage:Internetquelle|Endpunkt|titel={{{titelerg}}}}}}}}}|{{#if:https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fnint.2016.00017/full%7C{{#if:{{#invoke:TemplUtl%7Cfaculty%7C}}%7C{{#invoke:Vorlage:Internetquelle%7CTitelFormat%7Ctitel={{#invoke:WLink%7CgetEscapedTitle%7C1=Mental Side Effects of Deep Brain Stimulation (DBS) for Movement Disorders: The Futility of Denial}}}}|[{{#invoke:URLutil|getNormalized|1=https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fnint.2016.00017/full}} {{#invoke:Vorlage:Internetquelle|TitelFormat|titel={{#invoke:WLink|getEscapedTitle|1=Mental Side Effects of Deep Brain Stimulation (DBS) for Movement Disorders: The Futility of Denial}}}}]}}{{#if:| ({{{format}}}{{#if:{{#invoke:Vorlage:Handle|f|scheme=doi|class=plainlinks|parProblem=Problem|errCat=Wikipedia:Vorlagenfehler/Parameter:DOI|errClasses=error editoronly|errHide=1|errNS=0 4 10 100}}Frontiers in Integrative Neuroscience2016-04-20{{#if: 2022-09-04 | {{#if:{{#invoke:TemplUtl|faculty|}}||1}}}}
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Ein Teil der Patienten wird trotz Besserung der motorischen Störungen nach der Tiefen Hirnstimulation depressiv<ref>Helmut Dubiel: Tief im Hirn. Kunstmann Verlag, München 2006.</ref> oder sogar suizidal.<ref name=cyron />
Ethische Diskussion
Da die genaue Wirkungsweise im Gehirn unbekannt ist und es möglich ist, Stimmung und Verhalten zu beeinflussen (Depression, Zwangsstörung, Manie), ist die tiefe Hirnstimulierung auch Gegenstand ethischer Diskussionen.<ref>M. Synofzyk, Thomas Schläpfer: Stimulating personality: Ethical criteria for deep brain stimulation in psychiatric patients and for enhancement purposes. In: J. Biotechnol. 3(12), 2008, S. 1511–1520. PMID 19072907</ref><ref>Sabine Müller, Markus Christen: <templatestyles src="Webarchiv/styles.css" />{{#if:20140222054626
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}}
}}
}} In: Nervenheilkunde. 29(11), 2010, S. 779–783.</ref> Prinzipiell ist es nicht auszuschließen, dass durch tiefe Hirnstimulation auch Leistungsverbesserungen des menschlichen Gehirns erreicht werden können (sogenanntes Neuro-Enhancement).<ref>Siehe u. a. <templatestyles src="Webarchiv/styles.css" />{{#if:
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}} 22. April 2013.</ref> Insofern ginge es nicht mehr nur um Therapie, sondern um Steigerungsmöglichkeiten des eigenen Gehirns, z. B. auch zum eigenen Wettbewerbs- oder Lernvorteil. Der Nationale Ethikrat hat im Januar 2006 eine Diskussion über Neuroimplantate geführt. Dabei wurde es im Sinne der Selbstbestimmung als vorteilhaft angesehen, dass die Tiefe Hirnstimulation reversibel ist und der Neurostimulator jederzeit abgeschaltet werden kann.
Geschichte
Neurophysiologische Hirnstimulation
Die Entwicklung der Tiefen Hirnstimulation geht auf frühe neurophysiologische Experimente zur elektrischen Stimulation des Gehirns zurück.<ref name=":0">{{#invoke:Vorlage:Literatur|f}}</ref> Erste Untersuchungen zur Erregbarkeit der Großhirnrinde wurden bereits Anfang des 19. Jahrhunderts durchgeführt. Im Jahr 1804 führte Giovanni Aldini elektrische Stimulationen an der freiliegenden Großhirnrinde kürzlich enthaupteter Gefangener durch. Seine Beobachtungen führten zu der Schlussfolgerung, dass die kortikale Oberfläche durch elektrische Reize stimuliert werden kann.<ref name=":0" /><ref>{{#invoke:Vorlage:Literatur|f}}</ref> Im Jahr 1809 nutze Luigi Roland erstmals galvanischen Strom zur Stimulation der Großhirnrinde nichtmenschlicher Tiere.<ref name=":0" /><ref>{{#invoke:Vorlage:Literatur|f}}</ref>
1870 demonstrierten Gustav Fritsch und Eduard Hitzig in Tierversuchen mit Hunden, dass eine elektrische Stimulation bestimmter kortikaler Bereiche Muskelkontraktionen auslösen kann.<ref name=":0" /> Zwei Jahre später führte David Ferrier ebenfalls Tierversuche durch, an Affen, deren Ergebnisse 1872 zeigten, dass die elektrische Reizung bestimmter kortikaler Regionen der Affen mit bestimmten Bewegungen des Tieres zusammenhängen.<ref name=":0" /><ref>{{#invoke:Vorlage:Literatur|f}}</ref> 1874 berichtete Robert Bartholow erstmals über die elektrische Stimulation der Großhirnrinde eines wachen Menschen.<ref name=":0" /><ref>{{#if:|{{#iferror: {{#iferror:{{#invoke:Vorlage:FormatDate|Execute}}|}}| |}}}}{{#if:|{{{autor}}}: }}{{#if:|{{#if:ART. I.--Experimental Investigations into the Functions of the Human Brain. - ProQuest|[{{#invoke:Vorlage:Internetquelle|archivURL|1={{#invoke:URLutil|getNormalized|1={{{archiv-url}}}}}}} {{#invoke:Vorlage:Internetquelle|TitelFormat|titel=ART. I.--Experimental Investigations into the Functions of the Human Brain. - ProQuest}}]{{#if:| ({{{format}}})}}{{#if:| {{{titelerg}}}{{#invoke:Vorlage:Internetquelle|Endpunkt|titel={{{titelerg}}}}}}}}}|{{#if:https://www.proquest.com/openview/538d529ba54521ad6c5e3614000dba52/1?pq-origsite=gscholar&cbl=41361%7C{{#if:{{#invoke:TemplUtl%7Cfaculty%7C}}%7C{{#invoke:Vorlage:Internetquelle%7CTitelFormat%7Ctitel={{#invoke:WLink%7CgetEscapedTitle%7C1=ART. I.--Experimental Investigations into the Functions of the Human Brain. - ProQuest}}}}|[{{#invoke:URLutil|getNormalized|1=https://www.proquest.com/openview/538d529ba54521ad6c5e3614000dba52/1?pq-origsite=gscholar&cbl=41361}} {{#invoke:Vorlage:Internetquelle|TitelFormat|titel={{#invoke:WLink|getEscapedTitle|1=ART. I.--Experimental Investigations into the Functions of the Human Brain. - ProQuest}}}}]}}{{#if:| ({{{format}}}{{#if:{{#if: 2025-02-20 | {{#if:{{#invoke:TemplUtl|faculty|}}||1}}}}
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Therapeutische Anwendung der Hirnstimulation
Die therapeutische Anwendung elektrischer Hirnstimulation begann 1938 mit Ugo Cerletti, der erstmals Elektroschocks einsetzte, um schwere Psychosen zu behandeln.<ref name=":0" /> 1950 wurde die Hirnstimulation zum ersten Mal zur Schmerzbekämpfung eingesetzt. Dabei wurden vorübergehend Elektroden ins Gehirn implantiert.<ref name=":0" />
Die Entwicklung der Tiefen Hirnstimulation geht auf die Entdeckungen der Effekte elektrischer Stimulationen tiefer Hirnareale zurück, die im Rahmen der funktionellen stereotaktischen Neurochirurgie durchgeführt wurden. Diese Technik ermöglichte die Lokalisation bestimmter Stellen in tiefliegenden Hirnstrukturen, um dort durch Elektrokoagulation selektive Läsionen zur Behandlung von Tremor bei Parkinson und dyskinetischer Strömungen zu erzeugen.<ref name=":0" />
1952 beschrieb José M. Delgado erstmals die Technik zur Implantation intrakranieller Elektroden beim Menschen.<ref name=":0" /><ref>{{#invoke:Vorlage:Literatur|f}}</ref> Zuvor machte er Erfahrungen mit der tiefen neurophysiologischen Elektrostimulation bei Tieren. In den folgenden Jahrzehnten implantierte er Elektrodenarrays in verschiedene Spezies, darunter Katzen, Affen, Schimpansen, Gibbons, Stiere und Menschen, vornehmlich Patienten mit Schizophrenie oder Epilepsie.
Natalia Petrovna Bekthereva setzte erstmals 1963 tiefe Hirnstimulation zur Therapie motorischer Störungen ein. Da ihre wissenschaftlichen Arbeiten in russischer Sprache verfasst wurden, wurden sie nur wenig bekannt.<ref name=":0" />
Carl Wilhelm Sem-Jacobsen implantierte erfolgreich mehrere Elektroden in den Thalamus, um die Zielregionen für Läsionen bei Parkinson-Patienten zu ermitteln. Diese Elektroden verblieben oft über mehrere Monate im Gehirn der Patienten, ohne Nebenwirkungen zu verursachen.<ref name=":0" /><ref>{{#invoke:Vorlage:Literatur|f}}</ref><ref>{{#invoke:Vorlage:Literatur|f}}</ref>
Tiefe Hirnstimulation
1991 führten Behabid sowie die Arbeitsgruppe um Blond und Sigfried Studien zur Tiefen Hirnstimulation des Thalamus zur Behandlung von Tremor durch.<ref name=":0" /><ref>{{#invoke:Vorlage:Literatur|f}}</ref> Mehrere Studien zeigten, dass die tiefe Hirnstimulation sicherer ist als Läsionen des Gehirns, was schließlich zu einer allmählichen Abkehr von Läsionsverfahren führte.
1994 stimulierte die Arbeitsgruppe von Piere Pollak den Nucleus subthalamicus, was wirksam bei der Behandlung von Bradykinese (Verlangsamung der Willkürmotorik), Tremor und Steifheit war.<ref name=":0" /> Später wurde die Tiefe Hirnstimulation auch als Behandlungsmethode chronischer Schmerzen erforscht. Außerdem wurden weitere Studien zur Anwendung von Tiefer Hirnstimulation zur Behandlung von Krankheiten wie Epilepsie durchgeführt. Die Anwendung der Tiefen Hirnstimulation wurde auf weitere Erkrankungen ausgedehnt, wie refraktäres Tourette-Syndrom und psychiatrische Störungen wie refraktäre Depression und Zwangsstörungen.<ref name=":0" />
Literatur
- Thomas Schläpfer, Bettina Bewernick: Deep brain stimulation for psychiatric disorders--state of the art. In: Advances and Technical Standards in Neurosurgery. 34, 2009, S. 37–57.
- Eleni-Ioanna Anthogalidis: Standardisierter Dokumentationsbogen für endoskopisch stereotaktische Operationen in der Neurochirurgie. Görich & Weiershäuser, Marburg 1998, ISBN 3-89703-224-4.
- Jose M. R. Delgado: Gehirnschrittmacher. Direktinformation durch Elektroden. Ullstein, Frankfurt am Main 1971, ISBN 3-550-07024-1.
- Helmut Dubiel: Tief im Hirn. Kunstmann Verlag, München 2006, ISBN 3-88897-451-8.
- Peter A. Tass, Milan Majtanik: Long-term anti-kindling effects of desynchronizing brain stimulation: a theoretical study. In: Biological Cybernetics. Vol. 94, No. 1, 2006, S. 58–66. doi:10.1007/s00422-005-0028-6
- Peter A. Tass, Joachim Klosterkötter, Frank Schneider, Doris Lenartz, Anastasios Koulousakis, Volker Sturm: Obsessive-compulsive disorder: Development of demand-controlled deep brain stimulation with methods from stochastic phase resetting. In: Neuropsychopharmacology. 28, 2003, S. 27–34. doi:10.1038/sj.npp.1300144
- Christian Hauptmann, Oleksandr Popovych, Peter A. Tass: Effectively desynchronizing deep brain stimulation based on a coordinated delayed feedback stimulation via several sites: a computational study. In: Biological Cybernetics. Vol. 93, No. 6, 2005, S. 463–470. doi:10.1007/s00422-005-0020-1
- Günther Deuschl u. a.: A randomized trial of deep-brain-stimulation for Parkinson’s disease. In: The New England Journal of Medicine. 355 (9), 2006, S. 896–908. doi:10.1056/NEJMoa060281
- Jens Kuhn, Theo O. J. Gründler, Doris Lenartz, Volker Sturm, Joachim Klosterkötter, Wolfgang Huff: Tiefe Hirnstimulation bei psychiatrischen Erkrankungen. In: Deutsches Ärzteblatt. 107 (7), 2010, S. 105–13. doi:10.3238/arztebl.2010.0105
- {{#invoke:Vorlage:Literatur|f}}
- Jens Prütting: Rechtliche Aspekte der Tiefen Hirnstimulation: Heilbehandlung, Forschung, Neuroenhancement. Springer-Verlag, Berlin Heidelberg 2014, ISBN 978-3-642-29259-0.
- Krauss, J.K., Lipsman, N., Aziz, T. et al.: Technology of deep brain stimulation: current status and future directions. Nat Rev Neurol 17, 75–87 (2021). https://doi.org/10.1038/s41582-020-00426-z.
Weblinks
- Informationsdienst Wissenschaft (Kompetenznetz Parkinson): Studie zu Wirkungen der Tiefen Hirnstimulation
- Informationsseite der Sektion für Bewegungsstörungen und Neurostimulation der Universitätsmedizin Mainz, Patientenforum zu Wirkungen der Tiefen Hirnstimulation
Einzelnachweise
<references />
- Wikipedia:Vorlagenfehler/Parameter:URL
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