Hirnstimulation ist längst in der Psychiatrie etabliert. Ihre Einschränkung: Sie wirkt oberflächlich. Der fokussierte transkranielle Ultraschall dringt tiefer ins Gehirn vor – und kann so auch Areale für Sucht, Angst und Depression beeinflussen.
Die Idee, psychische Erkrankungen durch nicht-invasive Hirnstimulationsverfahren zu behandeln, ist nicht neu. Und so gehören Verfahren wie die transkranielle Gleichstromstimulation oder die transkranielle Magnetstimulation inzwischen schon fast zu einer Art Standardrepertoire in der modernen Psychiatrie. Doch eines haben sie alle gemeinsam: Sie bleiben weitgehend an der Oberfläche. Tiefer gelegene Hirnstrukturen, wie etwa das limbische System, das bei Depression, Angst oder Sucht eine zentrale Rolle spielt, sind mit diesen Verfahren weiterhin nur indirekt erreichbar. Genau hier setzt jetzt ein neues Behandlungsverfahren an: die fokussierte Ultraschallstimulation. Eine aktuelle Studie zeigt, dass sich mit dieser Technik gezielt und nicht-invasiv auch tiefe Hirnareale schmerzfrei modulieren lassen.
Der fokussierte transkranielle Ultraschall (fTUS) ist ein nicht-invasives Hirnstimulationsverfahren. Mit Hilfe gebündelter Schallwellen können tiefer gelegene Hirnregionen wie Amygdala oder Hippocampus gezielt angesteuert werden. Bisher konnte der genaue Wirkmechanismus dieser Ultraschallstimulation noch nicht abschließend geklärt werden. Aktuell werden sowohl thermische Wechselwirkungen als auch eine Aktivierung mechanosensitiver Ionenkanäle zwischen den Nervenzellen diskutiert.
Während die transkranielle Magnetstimulation (TMS) bisher nur wenige Zentimeter in bestimmte Kortexareale eindringen kann, lassen sich mit dem fTUS deutlich tiefere Strukturen erreichen. Das hat dann wiederum einen direkten Einfluss auf die dysfunktionalen Netzwerke bei verschiedenen psychischen Erkrankungen.
In einer Studie wurde nachgewiesen, dass der fokussierte transkranielle Ultraschall nicht nur oberflächliche Hirnareale, sondern auch tiefer liegende Gehirnnetzwerke mit hoher räumlicher Genauigkeit ansprechen kann. Die Forscher stimulierten hierfür sieben gesunde Probanden mit fTUS im Corpus geniculatum laterale, während diese im MRT verschiedene visuelle Reize präsentiert bekamen. Die Gruppe mit aktivem fTUS zeigte in der anschließenden Datenauswertung, dass sich die Aktivität genau in diesem Zielgebiet und den damit verbundenen Netzwerken verändert hatte. So konnte nachgewiesen werden, dass die fokussierte Ultraschallstimulation nicht nur anatomisch präzise in tiefen Hirnregionen ankommt, sondern auch tatsächlich die gewünschten Hirnnetzwerke moduliert – und genau hier wird es jetzt spannend.
Die Studie ist mit ihren sieben Probanden vor allem eine Methodenstudie und noch bei weitem kein RCT. Dennoch liegt ihre Bedeutung im Nachweis der technischen Machbarkeit einer präzisen Stimulation tiefer gelegener Hirnregionen. Und damit hat der fTUS in Zukunft das Potenzial, für Erkrankungen wie Depression, Sucht oder andere Netzwerkstörungen bahnbrechende Behandlungsergebnisse erzielen zu können.
Zusätzlich kommt der fTUS ohne jegliche Operation aus und schädigt dabei kein umliegendes Gewebe. Das wiederum eröffnet neue Perspektiven für individualisierte Therapien, insbesondere bei Patienten, die auf etablierte Verfahren bisher nicht adäquat angesprochen haben. Allerdings ist die Technik alles andere als simpel. Die exakte Fokussierung erfordert komplexe Bildgebung und eine individuelle Anpassung, da der Schädel Ultraschallwellen unterschiedlich stark dämpft und die Stimulationsergebnisse so stark verzerren kann. Moderne fTUS-Systeme kombinieren deshalb eine MRT-basierte Navigation mit aufwändigem Echtzeit-Feedback.
Noch steht die Methode am Anfang mit vielen offenen Fragen: Wie stabil sind die erzeugten Effekte? Wie oft muss behandelt werden? Muss in regelmäßigen Abständen nachbehandelt werden? Welche Nebenwirkungen treten langfristig auf? Und vor allem: Für welche Indikationen eignet sich der fTUS am besten?
All den bestehenden Unwägbarkeiten zum Trotz zeichnet sich jetzt schon ein baldiger Paradigmenwechsel ab: Während die bisherigen nicht-invasiven Verfahren vor allem „von Außen nach Innen“ arbeiten, könnte der fokussierte Ultraschall erstmals eine gezielte, nicht-invasive Veränderung tief liegender neuronaler Netzwerke ermöglichen. Die Psychiatrie beschränkt sich damit nicht länger auf die Hirnrinde – sie beginnt, in tiefere Strukturen vorzudringen.Bildquelle: KOMMERS, Unsplash
