Von Magnus Heier
22. Januar 2008 Es fing mit einem Blinzeln an. Da war Christian Weber gerade neun Jahre alt. Dann kamen Gesichtszuckungen hinzu, der Mund schnitt Grimassen, die Hand schlug um sich, und aus dem Rachen drangen bellende Laute. „Es wurde schlimmer und schlimmer. Ich hatte überhaupt keine Kontrolle“, sagt Weber. Auch nicht, wenn der Kopf zur linken Seite schlug: „Zuletzt hatte ich permanent blaue Flecken auf der Schulter, weil ich immer wieder mit dem Kinn gegen die Schulter prallte.“ 500 bis 1000 Mal täglich, so schätzt er, immer mit voller Wucht. Das verursacht Kopfschmerzen - von morgens bis abends.
Das Tourette-Syndrom hat dem heute Neunzehnjährigen das halbe Leben zur Hölle gemacht. Jetzt sitzt Weber entspannt und zufrieden auf einem Klinikbett, erzählt von seiner Krankheit wie aus weiter Ferne. Zwei Tage zuvor ist er operiert worden. Unter der Haut auf dem linken Brustmuskel liegt der Schrittmacher. Ein Kabel führt über den Hals unter die Kopfhaut und durch den Schädelknochen in das Gehirn. Dort liegt eine Sonde, die ein kleines Areal mit Stromstößen reizt: „120 Impulse pro Sekunde“, sagt Weber, „aber ich spüre überhaupt nichts.“ Angst vor der Operation war für ihn kein Thema: „Die Krankheit war viel schlimmer als jede Furcht.“ Jetzt hat er die Kontrolle über seinen Körper zurückgewonnen.
Tremor per Knopfdruck abstellen
Christian Weber ist einer von 180 Patienten, die 2007 in der Neurochirurgie der Kölner Universitätsklinik einen Hirnschrittmacher implantiert bekamen. Die meisten der Patienten litten unter Parkinsontremor, einem unwillkürlichen Zittern. Die Wirkung der Hirnstimulation ist dabei mehr als eindrucksvoll: Per Knopfdruck kann auch ein starker Tremor einfach abgestellt werden. Wird der Schrittmacher ausgeschaltet, kommt das Zittern wieder. „Wir befreien mit den elektrischen Impulsen krankhaft blockierte Areale“, sagt Volker Sturm, Chef der Kölner Uniklinik für Stereotaxie und Funktionelle Neurochirurgie. Was revolutionär klingt, ist nicht ganz neu: Die ersten Eingriffe mit Hirnschrittmachern fanden bereits vor 13 Jahren statt - bei Patienten mit Parkinsontremor.
Nach Angaben des Schrittmacherherstellers Medtronic wurden bisher weltweit 40000 Schrittmacher implantiert. Einige der damals schon alten Patienten sind inzwischen verstorben und wurden obduziert. Das Erstaunliche: „Die betroffenen Zellen hatten sich überhaupt nicht verändert, trotz jahrelanger dauerhafter Stimulation“, sagt Sturm. Diesem Befund entspricht die Beobachtung beim Wechsel der Schrittmacherbatterien: Wird der Stimulator vorübergehend ausgestellt, kehren Symptome zurück, die zum Teil seit Jahren nicht mehr aufgetreten sind. Es ist wie vor der Behandlung, und genau das macht den Charme der Hirnschrittmacher aus. Das durch die Impulse behandelte Areal wird nicht geschädigt, man kann den Schrittmacher jederzeit abstellen, ohne dass sich die Hirnsubstanz verändert hätte.
Einfache Operation, komplexe Vorbereitung
Bei dem Schrittmacher handelt es sich um einen Draht, der an seinem Ende mehrere Elektrodenringe von je 1,5 Millimetern Breite hat. Die Operation ist unspektakulär, die Planung allerdings Feinarbeit. Zunächst wird mit Röntgenaufnahmen, mit Computer- und Kernspintomographie ein dreidimensionales Abbild des Gehirns erstellt - ein virtuelles Computermodell seiner Anatomie und seiner Funktionen. Auf dieser Grundlage lässt sich ein Stichkanal für die Sonde errechnen, der möglichst keine wichtigen Areale, keine entscheidenden Nervenbahnen und auf keinen Fall ein Blutgefäß durchschneidet. Dann wird die Sonde in das puddingweiche Gehirn eingeführt: unter Aufsicht des Computers. Der Vorgang ist vergleichbar mit einer nächtlichen Autofahrt - von hochpräzisem GPS geführt, aber ohne Licht. Der Kopf des Patienten in Vollnarkose ist fixiert, Referenzdrähte ersetzen die Satelliten, das Kartenmaterial wurde vor der Fahrt erstellt, der Computer kontrolliert die Route.
„Wir können auf einen halben Millimeter genau arbeiten und halten einen Sicherheitsabstand von zwei Millimetern zu allen empfindlichen Strukturen“, sagt Sturm. „Dadurch haben wir ein Blutungsrisiko zwischen 0,5 und einem Prozent.“ Andere Kliniken haben bis zu vier Prozent. Ein Hirnschrittmacher gegen Parkinsontremor ist längst keine experimentelle Behandlung mehr. Trotzdem werden pro Jahr bundesweit nur etwa 400 bis 500 Schrittmacher implantiert. Bei mehreren hunderttausend Parkinsonpatienten überraschend wenig, aber der Eingriff ist teuer. Allerdings sind auch die Kosten einer konventionellen Parkinsonbehandlung hoch. „1000 bis 1500 Euro monatlich kosten allein die Medikamente, Pflege und Arbeitsunfähigkeit nicht mitgerechnet“, sagt Sturm. „Die Operation wird zu selten und zu spät durchgeführt.“ Verzögert vielleicht, weil viele Ärzte diese Methode nicht gut genug kennen, um ihre Patienten zu überweisen.
Clusterkopfschmerzen und Bewegungsstörungen
Allerdings geht es längst nicht mehr nur um Parkinson. Die Neurochirurgen wenden sich weiteren Bereichen zu, die einer chirurgischen Intervention bisher verschlossen waren, etwa der Behandlung der besonders quälenden Clusterkopfschmerzen oder von Bewegungsstörungen. Gegen psychische Erkrankungen gehen die Chirurgen ebenfalls mit der elektrischen Sonde vor: Zwangsstörungen oder Depressionen. „Seit drei Jahren behandeln wir auch Patienten mit einer nicht mehr therapierbaren schwersten Depression“, sagt Thomas Schläpfer, stellvertretender Leiter der Psychiatrischen Universitätsklinik in Bonn. „Wir stimulieren einen Teil des hirneigenen Belohnungssystems, den sogenannten Nucleus accumbens, eine Struktur, so groß wie eine Haselnuss.“
Neun zuvor unheilbar depressive Menschen haben die Bonner Psychiater bisher mit einem Stimulator behandelt. Bei dreien zeigte sich keine Wirkung, sechs geht es dagegen deutlich besser. „Ein Patient, der vor der Behandlung vollkommen passiv war, wollte plötzlich den Kölner Dom besichtigen, unmittelbar nachdem der Schrittmacher eingeschaltet worden war“, beschreibt Schläpfer eine Veränderung.
Sind Regelkreise im Gehirn gestört, werden sie mit elektrischen Reizen manipuliert: „Mit sehr langsamen, niederfrequenten Impulsen können wir die betroffenen Hirnareale aktivieren, mit schnellen, hochfrequenten dagegen blockieren“, sagt Sturm. Der Schrittmacher von Christian Weber arbeitet mit hohen Frequenzen. Durch das Ausschalten eines „Störsenders“ werden die bisher blockierten Hirnareale gleichsam befreit. Die Stromstärke selbst hat nur Bedeutung für die Reichweite des Effektes: Je höher sie ist, desto mehr Gewebe wird stimuliert.
Übermäßig synchrone Zellen erzeugen Chaos
Doch es geht noch ganz anders. Man weiß heute, dass kranke Hirnareale - wie etwa bei Parkinson - Zellgruppen sind, deren Aktivität krankhaft synchron abläuft. Die Hirnzellen feuern im Gleichtakt - ähnlich einem Publikum, das am Ende eines Konzerts rhythmisch klatscht. Was dort vielleicht eine Zugabe erwirkt, hat im Gehirn fatale Folgen: Übermäßig synchrone Hirnzellen verursachen Chaos. Deshalb arbeiten Forscher an einer Technik, mit der sie den pathologischen Rhythmus der betroffenen Zellen wieder auflösen. „Wir arbeiten mit einem Hirnschrittmacher, der vier Elektrodenkontakte steuert. Und diese werden nicht gleichzeitig, sondern mit minimalen Abweichungen im Bereich von Sekundenbruchteilen aktiviert“, sagt Christian Hauptmann vom Forschungszentrum in Jülich. „Wir versuchen damit, dem Gehirn seinen natürlichen, nicht synchronen Rhythmus zurückzugeben.“
Diese Methode ist noch experimentell, ihre Erfolge klingen vielversprechend und verblüffen, weil sie krankes Gewebe zu heilen scheint: Die Wirkung einer solchen Desynchronisation hielt bei einigen Patienten mehrere Tage an. „Auch nachdem der Schrittmacher ausgeschaltet war“, sagt der Jülicher Wissenschaftler Peter Tass. Das kranke Hirnareal war zumindest vorübergehend wiederhergestellt. „Dazu passt, dass in Tierexperimenten belegt werden konnte, dass nach Stimulation epileptische Entladungen durch diese Methode reduziert werden können“, sagt Hans-Joachim Freund, ehemals Chef der Neurologischen Uniklinik in Düsseldorf und einer der Väter der Schrittmachertechnologie. „Es besteht die Hoffnung, falsch erlernte Muster wieder zu verlernen und die Anfälle dadurch langfristig zu unterbinden.“
Warum nur krankes Gehirn heilen?
Noch tasten sich die Neurochirurgen, Psychiater und Neurologen vorsichtig durch unbekanntes Terrain. Aber die Erfolge wecken Begehrlichkeiten: Warum sollte man nur ein krankes Hirn heilen? Warum nicht auch ein gesundes verbessern? Nicht nur Depressionen könnten gelindert werden, sondern auch eine normale Stimmung mit normalen Schwankungen in eine dauerhafte Euphorie verwandelt werden. Ein Neuro-Enhancement, Verbesserung der Hirnfunktion, verspricht zum kontroversesten Thema der kommenden Jahre zu werden. „Es ist wie beim Doping: Diejenigen, die solche Techniken nutzen, erhöhen den Erwartungsdruck für alle“, sagt Roland Kipke vom Berliner Institut für Geschichte der Medizin. Eine Art Wettrüsten der Gehirne steht an.
Was riskant ist, weil die Wissenschaft weiterhin sehr wenig über das Gehirn weiß. Sturm selbst spricht von Ehrfurcht und von einem Wunder, wenn er das menschliche Gehirn beschreibt. „100 Milliarden Nervenzellen, jede mit bis zu 10000 Kontaktmöglichkeiten zu Nachbarzellen - das ist so großartig, das werden wir nie verstehen.“
Text: Frankfurter Allgemeine Sonntagszeitung, 20.01.2008, Nr. 3 / Seite 57
Bildmaterial: F.A.Z.-Tobias Wandres
