Transkranielle Magnetstimulation

Medizinische Expertise: Dr. med. Nonnenmacher
Qualitätssicherung: Dipl.-Biol. Elke Löbel, Dr. rer nat. Frank Meyer

Letzte Aktualisierung am: 11. April 2024

Dieser Artikel wurde unter Maßgabe medizinischer Fachliteratur und wissenschaftlicher Quellen geprüft.

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Informationen werden im Gehirn in Form von elektrischen Signalen übertragen. Diese Erregungsweiterleitungen verlaufen nicht über einen Kern, sondern über die Hülle, die im Organismus als Markscheiden vorhanden sind. Diese lassen sich durch Magnetfelder stimulieren und hemmen.

Zu diesem Zweck gibt es ein nicht-invasives Verfahren, das als Werkzeug der Grundlagenforschung des menschlichen Gehirns und zur Diagnose konzipiert wurde. Es nennt sich transkranielle Magnetstimulation, mit der ein zeitlich veränderbares Magnetfeld die elektrische Aktivität im Gehirn beeinflusst und so zu positiven Veränderungen bei verschiedenen Beschwerden und Störungen führen soll.

Was ist die Transkranielle Magnetstimulation?

Die Transkranielle Magnetstimulation dient dazu, durch ein zeitlich veränderbares Magnetfeld die elektrische Aktivität im Gehirn zu beeinflussen und so zu positiven Veränderungen bei verschiedenen Beschwerden und Störungen zu führen.

Erkrankungen des zentralen Nervensystems betreffen häufig die Markscheiden. Diese sind eine mehrschichtige Struktur aus Myelin, die eine Nervenfaser, auch als Axon bezeichnet, spiralförmig umschließt. Dort werden Reize durch Erkrankungen langsamer weitergeleitet. Zum anderen gibt es Erkrankungen, bei denen es zu einem Ausfall aller Nervenzellen kommt. Durch die transkranielle Magnetstimulation ist es möglich, zwischen beiden Erkrankungen zu unterscheiden und die dort verlaufenden Vorgänge zu messen.

Schon im 19. Jahrhundert experimentierte der französische Arzt Jacques-Arsène d’Arsonval mit diesem Verfahren, verwendete Starkstromspulen, um nachzuweisen, dass Impulse im Gehirn elektrische Reaktionen auslösen. Versuche unternahm der Mediziner an sich selbst und an Probanden, die dadurch Kreislaufstörungen bis Bewusstseinsverluste erlebten.

Erstmals in moderner Variante wurde die Methodik schließlich 1985 von dem Physiker Anthony Barker vorgestellt. Dabei wurde durch die Magnetstimulation der motorische Kortex stimuliert, um den Verlauf der motorischen Bahnen zu untersuchen, was sich bald als neurologische Diagnostik durchgesetzt hat, da diese Prozedur fast ohne Unannehmlichkeiten für den Patienten verläuft. Eine direkte elektrische Reizung des Schädels dagegen, die in der Praxis auch häufig Anwendung fand, verursacht Schmerzen und Nebenwirkungen.

Der motorische Kortex wiederum ist die Hirnregion, die für die Ansteuerung aller Muskeln zuständig ist. Daher wirkt die Stimulation als ein kurzes Muskelzucken. Kommt es dabei zu messbaren Verzögerungen im Gehirn oder Rückenmark, kann darüber bestimmt werden, inwieweit die Leitungszeit verlangsamt oder ganz blockiert wird und ob damit verbunden Funktionsstörungen vorliegen.

Funktion, Wirkung & Ziele

Erfolgt eine Anwendung regelmäßiger und rasch aufeinanderfolgender Einzelstimulationen, wird von einer repetitiven transkraniellen Magnetstimulation gesprochen. Die Effekte im Gehirn unterscheiden sich je nach Frequenz und Anwendung. Der genaue Mechanismus ist komplex. Dabei kommt es auch zu inter- und intrakortikalen Hemmungen in verschiedenen Hirnregionen.

Im Schädelinneren, genauer im Axon, beginnt eine Depolarisation, die sich über den Zellkörper der Neuronen ausbreitet und zu einer Erregungsschwelle führt. Ein Problem der Magnetstimulation ist die räumliche Auflösung, da unklar ist, inwieweit miteinander verbundene Regionen tatsächlich durch Stimulierung die Zielregion erreichen. Die Diagnostik kann daher nur vage über die stimulierte Hirnregion erfolgen.

Eingesetzt wird die transkranielle Magnetstimulation in der Neurologie und Psychiatrie, ebenso auf dem Gebiet der neurowissenschaftlichen Forschungen. Sie wird hauptsächlich für Untersuchungen der Bahnen im Rückenmark und in der Großhirnrinde genutzt. Dabei wird der motorische Kortex durch Einzelimpulse stimuliert.

Durch die transkranielle Magnetstimulation werden nicht nur neurologische Diagnosen gestellt, sondern insbesondere neurologische Erkrankungen behandelt. Darunter fallen z. B. Epilepsie, Apoplexie, Morbus Parkinson oder Tinnitus. Auch bei affektiven Störungen, Schizophrenie und Depressionen ist die Stimulation hilfreich.

Das konnte bei schweren Formen der Depression besonders gut nachgewiesen werden, bei denen auch die Einnahme von Psychopharmaka keine Besserung bewirkt hat. Die antidepressive Wirksamkeit könnte darauf zurückzuführen sein, dass Parallelen zwischen der Elektrokrampftherapie und der transkraniellen Magnetstimulation bestehen, auch wenn Unterschiede bestehen, so dass z. B. eine generalisierte elektrische Erregung der regionsspezifisch kortikalen Stimulation gegenüber steht.

Untersuchungen zeigten allerdings, dass es bei schwer Depressiven zu einem verminderten Glukose-Stoffwechsel und einer reduzierten neuronalen Aktivität in verschiedenen Hirnarealen kommt, die durch Magnetstimulation angeregt bzw. aktiviert und gesteigert werden können, so einmal im Blutfluss als auch im Glukose-Stoffwechsel. Die Wirkung setzt auf Neurotransmitterebene ein, ähnlich wie sich die Einnahme von Antidepressiva im Gehirn auswirkt. Dennoch hat sich die Methode noch nicht in der allgemeinen psychiatrischen Praxis durchsetzen können.

Erkrankungen wie Multiple Sklerose sind Erkrankungen genau in der Region, die messbar ist, im Gehirn und Rückenmark, so führen Magnetstimulationen zu Veränderungen und können diagnostiziert werden. Migräne oder Epilepsie weisen ebenfalls eine Veränderung der Reizschwellen auf.

Gute Ergebnisse, wenn auch noch nicht genügend erforscht, zeigt die transkranielle Magnetstimulation auch bei Manien, posttraumatischen Belastungsstörungen, hier in einer niederfrequenten Anwendung, bei Zwangsstörungen als hochfrequente Anwendung, und bei Katatonie-Fällen.

Risiken, Nebenwirkungen & Gefahren

Quellen

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