Hirnstimulation bringt Patientin während der Operation zum Lächeln

US-Neurochirurgen sind bei der Vorbereitung einer Epilepsiepatientin für eine Operation auf ein Spaßzentrum im Gehirn gestoßen. Die Stimulierung bestimmter Abschnitt des Cingulums, einer breiten Nervenstraße, die auf den beiden Innenseiten der Hemisphären vordere und hintere Cortexareale verbindet, provozierte ein unwillkürliches Lächeln und eine positive Gemütsstimmung, die eine spätere Hirnoperation erleichtert.

Über die Funktion der meisten Hirnareale hat die Forschung nur ungefähre Vorstellungen. So kommt es immer wieder vor, dass bei Hirnoperationen neue Entdeckungen gemacht werden. Besonders fruchtbar für die Hirnforschung ist die Epilepsiechirurgie. Bei den Operationen sollen die Auslöser der Anfälle entfernt werden, was nur möglich ist, wenn deren genauer Ort bekannt ist. Dies lässt sich durch ein am Schädel abgeleitetes EEG nicht immer feststellen. Der nächste Schritt besteht in der Implantation von Elektroden, die entweder auf der Hirnhaut befestigt oder mit einer Sonde in tiefere Hirnregionen vorgeschoben werden. Bei den Sonden bevorzugen die Neurochirurgen normalerweise den kürzesten Weg in tiefere Regionen, um die Schäden möglichst gering zu halten.

Dies war bei einer 23 Jahre alten Patientin, die Kelly Bijanki von der Emory University School of Medicine in Atlanta behandelte, aufgrund von früheren Eingriffen nicht möglich. Die Neurochirurgen entschieden sich für eine längere Sonde, die, wie es der Zufall wollte, über eine längere Strecke am Cingulum entlangführte. Das Cingulum ist aufgrund seines Verlaufs an den Innenseiten der Hemisphären nach dem Gürtel katholischer Mönche benannt.

Die Sonde war mit mehreren Elektroden versehen, die einzeln stimuliert werden konnten. Dies hatte bei der Patientin unterschiedliche Auswirkungen. Die vordersten Elektroden, die sich bereits im Frontralhirn befanden, führten zu keiner Reaktion. Die Elektroden drei und vier hatten eine angstlösende Wirkung, und sie lösten ein Lächeln im Gesicht der Patientin aus. Diese Reaktion war bei den Elektroden fünf und sechs mit einer motorischen Aktivierung verbunden.

Das Lächeln der Frau war zwar durch die Stimulation ausgelöst, es wirkte jedoch nicht erzwungen. Die Frau fühlte sich nach der Stimulation „glücklicher“, wie ein Psychotest zeigte. Die Patientin interpretierte die ihr vorgelegten Portraits freundlicher als bei abgeschalteten Elektroden.

Die Beobachtungen dürften den Hirnforschern neue Erkenntnisse über die Funktion des Cingulum liefern, das zum limbischen System gehört und deshalb schon länger mit emotionalen Reaktionen in Verbindung gebracht wurde.

Bijanki glaubt, dass die Entdeckung auch für die Hirnchirurgie genutzt werden kann, was ihr Team an der Patientin erprobt hat. Nach der Lokalisierung des Epilepsieherds erfolgte die chirurgische Entfernung desselben. Die Operation wird heute nach Möglichkeit am wachen Patienten durchgeführt. Dies soll verhindern, dass die Chirurgen versehentlich Regionen mit wichtigen Funktionen beschädigen.

Die Neurochirurgen hatten zunächst Bedenken, die Operation bei der Frau im wachen Zustand durchzuführen, da sie bei Tests eine erhöhte Ängstlichkeit gezeigt hatte. Bei ängstlichen Patienten kann es während der Operation zu Panikreaktionen kommen, die den Verlauf der Operation gefährden. Tatsächlich erwachte die Patientin nach der anfänglichen Narkose (in die die Patienten bei der Öffnung des Schädel­dachs versetzt werden) mit einer Schreckreaktion. Nach der Stimulation des Cingulums beruhigte sie sich jedoch wieder.

Inzwischen haben die US-Neurochirurgen zwei weitere Patienten während der Operation mit Cingulum-Elektroden beruhigt. Als Vorteil gegenüber Medikamenten, die in der Regel zur Beruhigung der Patienten eingesetzt werden, hat die Hirnstimulation keine sedierende Wirkung. Tests bei einem der drei Patienten zeigten, dass Aufmerksamkeit, Gedächtnis und Sprache voll erhalten bleiben. Einziger Nachteil war eine verminderte Leistung in einem verbalen Lerntest.