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Graue Substanz

Zukunft der Kopfschmerzen

12. Juli 2012 Markus A. Dahlem ≈ 3 Min. Lesezeit

Bereitet uns die Zukunft mit Vorstellungen von Elektroden im Hirn Kopfschmerzen oder befreit sie uns davon?

Wo liegt der Unterschied, ob man Gehirnaktivität, die außer Kontrolle gerät, mit einer pharmakologischen Substanz korrigiert oder mit einer implantierten Stimulationselektrode? Vier invasive, neurochirurgische Technologien sind aktuell im Gespräch. Sie alle nutzen sogenannte neuromodulierende Verfahren mit jeweils spezifischen elektrischen Sequenzen, die Gehirnnerven oder Zellverbände stimulieren.

Es gibt weitere neuromodulierende Verfahren als nichtinvasive Methoden.

Wer würde sich einen Hirnschrittmacher einpflanzen oder ein externen „elektrischen Revolver“ an den Kopf halten und abdrücken, um von Kopfschmerzen befreit zu werden? Der Gedanke bereitet heute noch eher Kopfschmerzen, als dass er hoffnungsvoll stimmt.

Beginn einer neuen Ära
für invasive Hirnstimulation

Aufklärend sind hierzu die Therapieempfehlungen der Deutschen Migräne- und Kopfschmerz-Gesellschaft über den Einsatz neuromodulierender Verfahren bei primären Kopfschmerzen. Fazit: für die meisten Kopfschmerzarten und Stimulationsverfahren fehlen derzeit überzeugende Daten, die auf einen Therapieerfolg hinweisen.

Trotzdem, vielleicht stehen wir am Beginn einer neuen Ära für invasive Hirnstimulation, eine neurochirurgische Therapie, die Elektroden implantiert, um die Gehirnaktivität zu verändern. So sieht es jedenfalls Brenda Patoine, die für die Dana Foundation-Website über „Deep Brain Stimulation: Beyond Movement Disorders“ (Tiefe Hirnstimulation: Jenseits von Bewegungsstörungen) folgendes schrieb:

Unterstützt durch eine viel versprechende Erfolgsbilanz bei der Behandlung von Morbus Parkinson und anderen Bewegungsstörungen, hat sich, wenn alle anderen Stricke reißen, die tiefe Hirnstimulation (DBS) als feste Möglichkeit in der Psychiatrie verankert und wird zur Behandlung von Zwangsstörungen und Depression untersucht, zusammen mit einer wachsenden Liste von anderen experimentellen Verwendungen.

Zu dieser List gehören auch refraktäre Kopfschmerzen, also Kopfschmerzen, die seit mindestens 24 Monaten bestehen und üblicherweise jeden Tag auftreten und bisher erfolglos behandelt wurden.

Nun kam man nicht einfach von der Behandlung schwerer Bewegungsstörungen (wie z.B. Morbus Parkinson oder essentiellen Tremor) mit DBS aufgrund deren nachgewiesener Erfolgsbilanz zu Kopfschmerzen übergehen.

Bei  Bewegungsstörungen ist der Thalamus das Ziel der Stimulationselektroden, bei Kopfschmerzen der Hypothalamus. Der Unterschied ist aber nicht nur die präzise stereotaktische Platzierung der winzigen Elektroden in den jeweiligen Zielbereich. Zusätzlich muss das Protokoll, mit dem stimuliert wird, angepasst und optimiert werden. Die Art der Stimulation ist natürlich abhängig von den abnormalen Aktivitätsmustern der Gehirnzellen, die korrigiert werden müssen innerhalb der thamalischen bzw. hypothalamischen Netzwerke. Diese Optimierung kann empirisch oder modell-basiert bewerkstelligt werden. Bei letzteren kommt die Mathematik in Form von Modellen neuronaler Netzwerke ins Spiel.

Die Entwicklung intelligenter Software für die Hirnschrittmacher ist zukünftig eine vorrangige Aufgaben der Medizintechnik. Dies ist die  entscheidende  Schnittstelle zwischen Neurowissenschaften und Regelungstechnik. Die Hardware ist heute schon, im Vergleich zur Software, weit entwickelt. In der Software liegt die Zukunft der refraktären Kopfschmerzen.

Aber die Frage bleibt: Ist es nicht doch ein Unterschied, ob man Gehirnaktivität mit einer pharmakologischen Substanz korrigiert oder mit einer Stimulationselektrode? Wer würde was unter welchen Umständen machen?

Hinweis

Clusterkopfschmerz-Akademie am 10. und 11.8.2012

„Diesjähriger Schwerpunkt sind aktuelle Neurostimulationsverfahren und deren Vergleich mit der konventionellen Behandlung.“

Weitere Literatur

Goadsby, PJ, „Neurostimulation in primary headache syndromes.“ Expert Rev. Neurotherapeutics 7(12), 1785-1789 (2007).

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Bildquelle

Stereotaxiegerät zur Platzierung einer Stimulationselektrode aus Wikidedia, GNU-Lizenz für freie Dokumentation.

© 2012, Markus A. Dahlem