Wachkoma: Hirnstimulation durch Laserstrahl

Die Öffentlichkeit bemerkt Erkrankungen erst dann, wenn Prominente Patienten werden: Im Frühjahr 2014 fiel Formel-1-Pilot Michael Schuhmacher nach einer Kopfverletzung bei einem Skiunfall für mehrere Monate ins Koma. Solche Unfälle zeigen, wie empfindlich das Gehirn auf Schäden reagiert. Hirnstimulation könnte möglicherweise die Rehabilitation bei Wachkomapatienten unterstützen.

01.09.2014

 
Foto: Anatomisches Lehrmodell des menschlichen Gehirns; Copyright: panthermedia.net/Birgit Reitz-Hoffmann

Das Bewusstein des Menschen ist eine Funktion des Großhirns. Der Wach-Schlaf-Rhythmus wird durch den Hirnstamm gesteuert; ©panthermedia.net/ Birgit Reitz-Hoffmann

Verletzungen, Erkrankungen oder die Unterversorgung bei einem Herz-Kreislauf-Stillstand verursachen ein Absterben von Zellen im Gehirn und schädigen Hirnareale. Patienten, die die akute Verletzung überleben, sind wegen der Hirnschäden zunächst komatös, haben also weder ein Bewusstsein noch sind sie wach. "Es gibt ein Wach-Sein und es gibt ein Bewusstsein. Ein Wachkomapatient hat einen Schlaf-Wach-Rhythmus durch die Aktivität des Gehirnstammes wiedererlangt, er verfügt aber über gar kein oder nur ein minimales Bewusstsein", wie Prof. Stefan Hesse von der Klinik Medical Park Berlin Humboldtmühle erläutert.

Das Bewusstsein ist eine kortikale Funktion, die an die Leistung des Großhirns gekoppelt ist. Mit dem Bewusstsein geht beispielsweise die Fähigkeit einher, auf Reize zu reagieren, zu kommunizieren und mit der Umwelt zu interagieren. Hesse erprobt derzeit eine neue Methode zur nicht-invasiven Hirnstimulation durch einen Nahinfrarotlaser. Diese Methode kann das Bewusstsein der Patienten fördern und damit auch die Interaktion zwischen Patienten und Angehörigen unterstützen: "Unsere Arbeitsgruppe hat den transkraniellen Laser erstmals in der Therapie von chronischen Wachkomapatienten eingesetzt. Deren Stirn wurde von außen jeden Werktag für zehn Minuten über vier bis sechs Wochen stimuliert, die Wachheit und das Bewusstsein wurden regelmäßig überprüft, und die Angehörigen um ihre Einschätzung gebeten."

Der Laser dringt durch den Schädelknochen zwei bis drei Zentimeter in das Gehirn ein. "Dort regt der energiereiche Strahl die Mitochondrien, also die Kraftwerke der Zellen dazu an, Adenosintriphosphat (ATP) zu produzieren, das als Energieträger der Zellen fungiert", erklärt Hesse. Der Energiegewinn in den Zellen soll ihre Regeneration fördern. In den USA gibt es beispielsweise auch erste erfolgreiche Studien, bei denen der Laser in der akuten Schlaganfallbehandlung eingesetzt wurde.
Grafik: Menschliches Gehirn mit hervorgehobener Front; Copyright: panthermedia.net/lightwise

© panthermedia.net/ lightwise

Bei den Wachkomapatienten beobachten die Ärzte nach der Behandlung längere Phasen des Wachseins. Einige entwickeln auch ein minimales Bewusstsein. Sie könnten etwa einen kleinen Spiegel mit den Augen verfolgen und einfachen Aufforderungen wie "Strecken Sie die Zunge heraus", "Schließen Sie die Augen" oder "Öffnen und schließen Sie die Hand" nachkommen, so der Gehirnforscher. Die Entwicklung der Patienten messen die Ärzte anhand der Revised Coma Recovery Scale, die als verlässlichstes Instrument zur klinischen Beobachtung von Komapatienten gilt. Sie erlaubt die Beurteilung von Bewusstseinsfunktionen und ihre Zuordnung zu Prozessen des Hirnstamms sowie zu den subkortikalen und kortikalen Prozessen im Gehirn.

Auch die Angehörigen werden in die Beurteilung der Patienten einbezogen. Diese hätten ein sehr genaues Gespür dafür, wenn die Reaktionen des Patienten auf einen Reiz stärker werden, erklärt Hesse. Er versucht dies mit drei Fragen an die Angehörigen festzustellen: "Wie erleben Sie die Wachheit Ihres Angehörigen?", "Fällt es Ihnen nun leichter, mit ihm in irgendeiner Weise zu kommunizieren?" und "Hat sich der emotionale Wiederhall verändert?"

Hesse sieht in den Ergebnissen einen kleinen Behandlungserfolg, aber an der Immobilität und der vollständigen Pflegebedürftigkeit der Patienten ändert die Behandlung nichts: "Wenn wir von chronischen Patienten reden, dann erleichtert die Therapie die Kommunikation mit den Angehörigen. Die Patienten können dadurch nicht wieder gehen, stehen oder die Hände einsetzen und sie erlangen keine Alltagskompetenz. Wir haben außerdem festgestellt, dass wir bei Patienten mit einem Schädel-Hirn-Trauma mehr durch die Stimulation erreichen als bei Patienten, die eine Unterversorgung nach einem Herz-Kreislaufstillstand erlitten haben." Der Forscher weist weiterhin auf epileptische Anfälle als mögliche Nebenwirkung hin, die bei seinen Patienten beobachtet wurden.

Auch deshalb sind weitere Studien mit der Methode notwendig. Bisher fand nur eine einfache Erprobung an einem Patientenkollektiv statt: "Unsere Ergebnisse sollten Anlass geben, die Idee der transkraniellen Lasertherapie weiter zu verfolgen. Zurzeit können wir keine eindeutige Aussage darüber treffen, wie effektiv die Therapie ist. Deshalb ist eine kontrollierte Studie mit einer Scheintherapie und die Bestätigung durch andere Forschergruppen dringend notwendig", sagt Hesse.
Foto: Timo Roth; Copyright: B. Frommann

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Der Artikel wurde geschrieben von Timo Roth.
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