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Neurologie 30. Juni 2005

Tiefenhirnstimulation verbessert

Die innovative Technologie ist wesentlich schonender als die bekannte Tiefenhirnstimulation und springt erst dann an, wenn der typische Tremor auftritt.

Seit etwa Mitte der 90er-Jahre kann Parkinson mit Hilfe der Tiefenhirnstimulation behandelt werden. Elektroden werden operativ in das betroffene Areal eingebracht. Diese erzeugen ein Spannungspotenzial, das die Spontanaktivität der Neurone unterdrückt. Der Nachteil der Methode liegt darin, dass das Gewebe dauerhaft belastet wird, was möglicherweise die Zerstörung oder zumindest die Schädigung von Nervenzellen zur Folge haben kann. Darüber hinaus muss nach einer bestimmten Zeit die Batterie dieses Hirnschrittmachers, die gemeinsam mit einer Steuereinheit unter der Haut implantiert ist, ausgewechselt werden.
Die Potsdamer Physiker Michael Rosenblum und Arkady Pikovsky haben jetzt eine Methode zur Steuerung synchron agierender, gekoppelter Systeme entwickelt, die auch bei der Behandlung des Parkinson Tremors eingesetzt werden könnte: Dazu wird der kollektive Rhythmus der Nervenzellen gemessen und mit einer zeitlichen Verzögerung wieder in das entsprechende Hirnareal eingespeist. Um das Verfahren zu überprüfen, simulierten die Wissenschaftler das Verhalten von 2.000 Nervenzellen, die mittels entsprechender mathematischer Modelle gekoppelt wurden. Es konnte gezeigt werden, dass die Synchronisation der Zellen durch Rückkopplung des gemessenen elektrischen Feldes tatsächlich beeinflusst werden können.
Je nach Verzögerungszeit und Amplitude erreichten sie sowohl eine Unterdrückung als auch eine Verstärkung des Tremors. „Der Einsatz dieser Methode hätte den Vorteil, dass das System nur dann aktiviert wird, wenn das Zittern beginnt. Damit wäre ein schonenderes Eingreifen in das Zentralnervensystem gegeben“, erklärt Pikovsky.

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