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Gezielte Hilfe für Parkinson-Patienten

Ungebremst gleichzeitig, statt gezielt und nacheinander: So feuern die Nervenzellen von Parkinson-Kranken und verursachen dadurch das typische Zittern und die Muskelstarre der Patienten. Ein neuer Hirnschrittmacher kann die Zellen aus ihrem krankhaften Gleichtakt bringen: Mit gezielten, schwachen Störimpulsen unterbrechen Elektroden im Gehirn das Dauerfeuer, wenn die Nervenzellen krankhaft synchron feuern. Der neuartige Schrittmacher wurde von Prof. Peter Tass vom Forschungszentrum Jülich gemeinsam mit dem Neurologen Prof. Volker Sturm von der Universitätsklinik Köln entwickelt.

Ursache für Parkinson: In einem kleinen Bereich des Mittelhirns gehen Zellen zugrunde, die den Botenstoff Dopamin produzieren. Durch den Dopaminmangel wird ein anderes Kerngebiet im Hirn funktionell gestört. An die Stelle eines vielfältigen Signalaustauschs zwischen den Hirnzellen tritt ein stures Feuern im Gleichtakt, das das Zittern der Muskelzellen, den so genannten Tremor, auslöst.

Hirnschrittmacher für Parkinsonpatienten gibt es bereits seit einigen Jahren. Der neue Hirnschrittmacher von Tass und Sturm wirkt jedoch deutlich schonender und effektiver den eigentlichen Krankheitsprozessen entgegen. Die elektrischen Impulse werden bedarfsgesteuert verabreicht, nämlich nur dann, wenn die Hirnzellen beginnen, krankhaft im gleichen Takt zu feuern. Die Tätigkeit der Nervenzellen in den überaktiven Hirnbereichen wird somit nicht unterdrückt, sondern gezielt aus dem Takt gebracht. Dazu haben Sturm und Tass die betroffenen Nervenzellverbände in mathematischen Modellen nachgebildet und schonende, sehr effiziente Stimulationstechniken mit Methoden der modernen Mathematik und statistischen Physik entwickelt.

Die besondere Wirksamkeit des neuen Hirnschrittmachers beruht darauf, dass er gezielt grundlegende Gesetzmäßigkeiten des Nervensystems – dynamische Selbstorganisationsprinzipien und plastische Lernregeln – ausnutzt, um mit minimalen Einwirkungen maximale Effekte zu erzielen. Der neue Hirnschrittmacher desynchronisiert - d.h. er wirkt selektiv den krankhaften Synchronisationsvorgängen in den betroffenen Nervenzellpopulationen entgegen. Neben einer möglichst schonenden Unterdrückung der Symptome zielt seine Wirkweise darauf ab, durch ein über die Stimulation gesteuertes Verlernen der krankhaften Interaktionen in den betroffenen Nervenzellverbänden eine ausheilende Wirkung zu ermöglichen.


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