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Gehirnstimulation bei chronischen Schmerzen

Es ist eine Wunschvorstellung sowohl der Patienten als auch der Therapeuten, nichtmedikamentöse Verfahren bei chronischem Schmerz einzusetzen. Zu groß sind die Beeinträchtigungen durch zentralnervöse Nebenwirkungen, die allzu oft zu beruflichen Beeinträchtigungen und Erlöschen der Fahrtüchtigkeit führen. Während diese Medikamente dadurch wirken, daß sie entweder die afferente oder efferente Schmerzhemmung fördern, leidet der Patient unverändert unter den neuroplastischen Veränderungen des zentralen Nervensystems weiter.

Gehirnstimulation bei chronischen Schmerzen

Gehirnstimulation bei chronischen Schmerzen

Neuroplastizität ist die Fähigkeit des zentralen Nervensystems, sich im Rahmen von Lernprozessen funktionell und mikro-strukturell zu verändern und anzupassen. Das ist erwünscht, sofern es um “Gutes” geht, das da gelernt wird. Die sogenannte maladaptive Neuroplastizität ist es aber, die dem Schmerz-patienten Nachteile bringt, wie z. B. bei der verringerten Hemmung von Eingangssignalen, die als eine Ursache von chronischem Schmerz vermutet wird. Mit den modernen nichtinvasiven Neuro-modulationsverfahren rTMS (repetitive transkranielle Magnet-stimulation und seine Unterform Thetaburst) und tDCS (trans-cranial direct current stimulation = transkranielle Gleichstrom-stimulation) wurde eine Technik entwickelt, die es ermöglicht, nachteilig wirksame schmerzbedingte neuroplastische Veränderungen zu modulieren und damit wesentlich zentraler dem Schmerzproblem zu Leibe zu rücken. Elektrophysiologische Untersuchungen beweisen zweifelsfrei, dass rTMS (Stimulationsort M1= primärer motorischer Kortex, in Abhängigkeit vom verwendeten Protokoll) einen hemmenden oder bahnenden Einfluss auf kortikospinale und kortikokortikale Erregbarkeit ausüben kann.

Inzwischen gibt es hochspezialisierte ambulante Schmerztherapieeinrichtungen, die die neuen nichtinvasiven Neuromodulationsverfahren tDCS und rTMS erfolgreich bei der Behandlung chronischer Schmerzen einsetzen und für jedermann nutzbar machen. Man muß nicht mehr stationär an Universitätskliniken oder im Rahmen von Studien behandelt werden: es geht auch ambulant, ja sogar im Rahmen von Urlauben.

Bei der rTMS werden starke, sehr kurze und kaum spürbare Magnetimpulse von außen an die Schädeldecke abgegeben, die dann innerhalb des Schädels, in der Hirnrinde, sehr feine, nicht bewußt wahrnehmbare elek­trische Ströme auslösen. rTMS­-Stimulationen zeichnen sich aus durch kontinuier­liche Reizfolgen mit konstanter Wieder­holungsrate, wobei man langsame (0,5– 1 Hz – erregbarkeitsvermindernde Sti­mulation) und schnelle Wieder­holungsraten (>5 Hz – erregbarkeitsstei­gende Stimulation) unterscheidet. Die Auswirkungen der rTMS auf das Gehirn sind sehr komplex und werden von den Charakteristika des Stimu­lationsprotokolls (Stimulationsort, -intensität, -frequenz, -häufigkeit, -dauer, -pausen und Gesamtimpulsrate) wie auch von Faktoren des Gehirns bestimmt.

Nicht unerwähnt bleiben darf eine schmerzreduzierende Sonderform der rTMS, die hochfrequente transkranielle magnetische Stimulation oder „Theta-Burst Stimulation“ (TBS). Dabei werden auf M1 hochfrequente Dreiersalven (Bursts) alle 200 ms mit einer Frequenz von 50 Hz verabreicht. Dieses Protokoll entstammt tierexperimentell gewonnenen Erkenntnissen zur Induktion von „Long-Term-Potentiation“ (LTP) und „Long-Term-Depression“ (LTD). Mit „kontinuierlicher TBS“ lassen sich bereits nach 40 s lang anhaltende, hemmende Effekte erzielen. Man spricht von der Induktion eines funktionellen „Läsionseffektes“ im motorischen System, die zu einer verminderten über die A-δ-Fasern vermittelte Schmerzwahrnehmung führt. Vorteil der TBS gegenüber konventioneller rTMS ist die höhere Effizienz, abzuleiten aus niedrigerer Stimulationsintensität und kürzerer Stimulationsdauer. Deshalb wird die TBS auch als die zukunftsträchtigste neuromodulatorische Methode angesehen.

Eine andere Methode zum Erzeugen sogenannter neuroplastischer Veränderungen im Gehirn ist die tDCS, die transkranielle Gleichstromstimulation (transcranial direct current stimulation). Es handelt sich dabei ebenfalls um ein nichtinvasives Verfahren zur unterschwelligen Elektrostimulation des Gehirns. Bei der tDCS wird über Elektroden, die an der Kopfhaut angebracht werden, ein kontinuierlicher Gleichstrom verabreicht. Die Intensität dieses Gleichstroms liegt mit 1 mA, abgegeben über eine 35 Quadratzentimeter große Elektrode, gerade unterhalb der Grenze, ab der ein kontinuierliches Prickeln auf der Haut wahrgenommen wird.

Während rTMS vorwiegend durch das Auslösen axonaler Entladungen wirkt, depolarisiert (unter der Anode) oder hyperpolarisiert (unter der Kathode) tDCS die neuronalen Membranen, die den primären Angriffspunkt darstellen. Eine anodale Stimulation wirkt anregend, eine kathodale Stimulation dämpfend. Nacheffekte sind auf Veränderungen an den sog. NMDA-Rezeptoren zurükzuführen. Ein gravierender Vorteil der tDCS besteht darin, dass sie im Gegensatz zur rTMS kein Anfallsrisiko birgt. Diese Fragestellung elativiert sich allerdings insofern, daß bei Einhaltung der Sicherheitsprotokolle keine Krämpfe bei rTMS beobachtet wurden.

Alle drei Verfahren sind primär dazu geeignet, oberflächlich gelegene Hirnareale zu stimulieren. Tiefer gelegene Strukturen (z. B. der Thalamus) lassen sich auf diesem direkten Wege zunächst nicht erreichen. Durch PET-Untersuchungen wurde nachgewiesen, daß sich durch die beschriebenen Verfahren indirekt auch tiefer gelegene Gehirnstrukturen stimulieren lassen.

Während sich beim Einsatz für Depressionen als Stimulationsort der linke DLPFC (dorsolateraler präfrontaler Cortex) bewährt hat, setzen Schmerztherapeuten bevorzugt den Stimulationsort M1 (primärer Motorcortex) links für chronische Schmerzen ein. Es ist die Aktivierung (und nicht die Hemmung) des Motorcortex, die nichtinvasiv zu einer Schmerzreduktion führt, wahrscheinlich über dessen Verbindungen zum Thalamus. Inzwischen existieren zahlreiche kontrollierte Studien zum Einsatz der rTMS bei chronisch-neuropathischen Schmerzsyndromen, die positive Effekte der rTMS beschreiben. Bezüglich der weiteren Stimulationsparameter zeigte sich eine hochfrequente Stimulation (10 Hz) mit einer Intensität von 80–90% der motorischen Schwelle als effektiv.

Insgesamt kann man davon ausgehen, daß die Schmerzmedizin sich unmittelbar vor einem Paradigmenwechsel befindet und das Postulat nach einem multimodalen Behandlungskonzept nicht mehr nur Worthülse und Lippenbekenntnis bleibt. Opiat+Amitriptylin als Schmerzkonzept gehört nun glücklicherweise nur noch der Vergangenheit an. Schmerzmediziner kommen nicht umhin, neben ihrer Grundausbildung solide psychotherapeutische Kenntnisse und neurophysiologisch basierte Verfahren vorzuhalten. Diese Zukunft hat bereits begonnen.