Schlaganfall: Hirnstimulation verbessert Rehabilitation bei Mäusen

Palo Alto – Die selektive Stimulation des prämotorischen Cortex kann bei Mäusen die Rehabilitation verbessern. Dies geht aus einer Studie in den Proceedings of the National Academy of Sciences (2014; doi: 10.1073/pnas.1404109111) hervor, die auch die zugrundeliegenden biochemischen Veränderungen aufdeckt.

Das Team um Gary Steinberg von der Stanford Universität in Palo Alto experimentiert mit genmodifizierten Mäusen. Die Tiere bilden in den Hirnzellen des motorischen Cortex das Protein Channelrhodopsin 2, das auf einen Lichtreiz von außen hin einen Nervenimpuls auslöst. Mit diesem von Mitautor Karl Deisseroth entwickelten optogenetischen Verfahren konnten die Forscher über eine Trepanation gezielt die motorische Hirnrinde von Mäusen stimulieren, bei denen sie zuvor einen ischämischen Schlaganfall ausgelöst hatten.

Die Lähmungen der Tiere besserten sich, wenn die Forscher regelmäßig die motorische Hirnrinde stimulierten. Die Tiere waren dann wieder in der Lage, über einen waage­rechten Spieß zu laufen, was sie nach dem Schlaganfall nicht mehr gekonnt hatten.

Die Untersuchung der Gehirne ergab, dass die Stimulation des Cortex die Bildung von Neurotrophinen auf der anderen Hirnseite auslöste, was eine Fernwirkung der Stimu­lation belegt. Außerdem wurde die Bildung des Growth Associated Protein 43 gesteigert, das Hirnforscher als „Plastizitätsmarker“ im Gehirn betrachten. Die Stimulation der motorischen Rinde bei gesunden Tieren hatte übrigens keine Auswirkungen auf die Motorik, was für eine gezielte Wirkung auf das geschädigte Gehirn spricht.

Optogenetische Experimente kommen bei Menschen natürlich nicht infrage. Eine Hirn­stimulation ist jedoch auch über Elektroden möglich, die über eine kleine Trepanation in das Gehirn vorgeschoben werden. Beim Morbus Parkinson hat sich diese Behandlung in den letzten Jahren etabliert. Eine ähnliche Therapie wäre auch bei Patienten mit schweren Schlaganfällen möglich. Vor dem Beginn der klinischen Studien wollen Steinberg und Mitarbeiter jedoch erkunden, welche Hirnregionen am besten stimuliert werden müssen.

rme