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Hirnstimulation: Unter Strom

Forscher können die Aktivität von Neuronen mit elektrischen und magnetischen Reizen immer gezielter beeinflussen. Davon erhoffen sie sich neue Therapieansätze gegen Schmerzen, Depressionen und zur Rehabilitation nach Schlaganfällen.
Reizende MethodeLaden...

Wäre es nicht praktisch, wenn wir unserem Denkvermögen mit einer Art Hightech-­stirnband auf die Sprünge helfen könnten? Einfach so neues Wissen in den Kopf einzutrichtern, klappt zwar nicht. Doch ganz abwegig ist die Idee nicht. Es könnte durchaus funktionieren – und zwar mit Elektrizität.

Die "transkranielle Hirnstimulation", wie sich das Verfahren nennt, soll tatsächlich das Denken und Lernen fördern. Nicht nur das: Ärzte erhoffen sich neue Wege, um Depressionen zu lindern oder Schmerzen zu bekämpfen. Und schon seit Jahren investiert die DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency), die Forschungsabteilung des US-Verteidigungsministeriums, viel Geld, um mit dieser Technik die Reaktionsgeschwindigkeit von Soldaten zu steigern oder deren Müdigkeit zu vertreiben. Gleichwohl bleibt die praktische Anwendung ausgesprochen knifflig, und bei unsachgemäßem Einsatz kann sich die Wirkung ins Gegenteil umkehren.

Wie funktioniert die Hirnstimulation per Strom? Um die Hintergründe zu verstehen, müssen wir einen kurzen Ausflug in die Neurobio­logie von Nervenzellen unternehmen. Diese kommunizieren untereinander über Synapsen, an denen chemische Botenstoffe die Signale von ­einer Zelle auf die nächste übertragen. Innerhalb der Nervenzelle läuft die Signalverarbeitung jedoch über elektrische Prozesse. Grundlage hierfür ist die Spannung, die an der Zellmembran zwischen innen und außen herrscht. Wird die Zelle erregt, verringert sich dieses Membran­potenzial, während es umgekehrt bei Erregungsabnahme anwächst.

Es liegt somit nahe, das Membranpotenzial mit schwacher Gleichspannung über Kontakt­elektroden am Kopf zu verändern ...

6/2015

Dieser Artikel ist enthalten in Gehirn&Geist 6/2015

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  • Quellen

Barker, A. T. et al.: Non-Invasive Magnetic Stimulation of Human Motor Cortex. In: The Lancet 325, S. 1106-1107, 1985

Brittain, J.-S. et al.: Tremor Suppression by Rhythmic Transcranial Current Stimulation. In: Current Biology 23, S. 436-440, 2013

Brunoni, A. R. et al.: The Sertraline vs Electrical Current Therapy for Treating Depression Clinical Study: Results From a Factorial, Randomized, Controlled Trial. In: JAMA Psychiatry 70, S. 383-391, 2013

Furuya, S. et al.: Ceiling Effects Prevent Further Improvement of Transcranial Stimulation in Skilled Musicians. In: The Journal of Neuroscience 34, S. 13834-13839, 2014

Herwig, U. et al.: Antidepressant Effects of Augmentative Transcranial Magnetic Stimulation. Randomised Multicentre Trial. In: The British Journal of Psychiatry 191, S. 441-448, 2007

Miniussi, C. et al.: Transcranial Brain Stimulation. CRC Press, London 2012

Nitsche, M. A., Paulus, W.: Excitability Changes Induced in the Human Motor Cortex by Weak Transcranial Direct Current Stimulation. In: The Journal of Physiology 527, S. 633-639, 2000

Nitsche, M. A., Paulus, W.: Sustained Excitability Elevations Induced by Transcranial DC Motor Cortex Stimulation in Humans. In: Neurology 57, S. 1899-1901, 2001

Opitz, A. et al.: Determinants of the Electric Field during Transcranial Direct Current Stimulation. In: NeuroImage 109, S. 140-150, 2015

O'Reardon, J. P. et al.: Efficacy and Safety of Transcranial Magnetic Stimulation in the Acute Treatment of Major Depression: A Multisite Randomized Controlled Trial. In: Biological Psychiatry 62, S. 1208-1216, 2007

Paulus, W.: Transkranielle Hirnstimulation: Möglichkeiten und Grenzen. In: Neuroforum 2/14, S. 202-211

Polanía, R. et al.: The Importance of Timing in Segregated Theta Phase-Coupling for Cognitive Performance. In: Current Biology 22, S. 1314-1318, 2012

Polanía, R. et al.: Modulating Cortico-Striatal and Thalamo-Cortical Functional Connectivity with Transcranial Direct Current Stimulation. In: Human Brain Mapping 33, S. 2499-2508, 2012

Terney, D. et al.: Increasing Human Brain Excitability by Transcranial High-Frequency Random Noise Stimulation. In: The Journal of Neuroscience 24 28, S. 14147-14155, 2008

Voss, U. et al.: Induction of Self Awareness in Dreams through Frontal Low Current Stimulation of Gamma Activity. In: Nature Neuroscience 17, S. 810-812, 2014