Neuromodulation und Anwendungsgebiete

Neuromodulation bezeichnet die Modifikation oder Regulierung der Aktivität des Nervensystems durch verschiedene Techniken, häufig unter Verwendung elektrischer oder chemischer Stimulation. Ihr Hauptziel ist die Veränderung der Funktion neuronaler Netzwerke, um therapeutische Effekte bei neurologischen oder psychiatrischen Erkrankungen zu erzielen.

Arten der Neuromodulation

Elektrische Neuromodulation

Sie verändert die Aktivität von Nervenbahnen mittels elektrischer Impulse. Man unterscheidet zwei Hauptformen: invasive und nicht-invasive Methoden.

Invasive elektrische Neuromodulationstechniken

• Deep Brain Stimulation (DBS)
  Elektrische Impulse werden direkt an bestimmte Bereiche des Gehirns über (operativ eingebrachte) Elektroden abgegeben. Diese Methode kann bei verschiedenen Erkrankungen wie Morbus Parkinson, Tremor oder neuropsychiatrischen Störungen wirksam sein.
• Spinal Cord Stimulation (SCS)
  Dieses Verfahren nutzt die elektrische Stimulation der Nerven in der Nähe des Rückenmarks zur Behandlung chronischer Schmerzen, typischerweise bei Zuständen wie Rückenmarksverletzungen oder Neuropathien.

Nicht-invasive elektrische Neuromodulationstechniken

• Transcranial Magnetic Stimulation (TMS)
  Verwendet ein Magnetfeld zur nicht-invasiven Stimulation bestimmter Hirnregionen von außen. TMS wird unter anderem zur Behandlung von Depressionen, Migräne und anderen neuropsychiatrischen Problemen eingesetzt.
• Transcranial Direct Current Stimulation (tDCS)
  Wendet eine schwache Gleichstromstimulation über die Kopfhaut an, um bestimmte Bereiche des Gehirns zu beeinflussen. tDCS wird beispielsweise zur Behandlung von Depressionen, Schmerzen oder zur Verbesserung kognitiver Funktionen angewandt.
• Transcutaneous Vagus Nerve Stimulation (tVNS)
  Bei der tVNS bzw. transkutanen Vagusnervstimulation werden elektrische Impulse über die Haut an den Vagusnerv geleitet, üblicherweise mittels Elektroden, die am Ohrbereich oder am Hals angebracht werden. Diese Elektroden erzeugen eine äußere Stimulation des Vagusnervs, die weitreichende Auswirkungen auf die Funktion des Nervensystems hat.
  Anwendungsgebiete sind Epilepsie, Depression, Angststörungen, Schlafstörungen, Vorhofflimmern, Long-COVID-Syndrom, chronische Fatigue oder chronische Schmerzen.

Sowohl invasive als auch nicht-invasive elektrische Neuromodulationsverfahren können bei der Behandlung unterschiedlicher neurologischer Probleme wirksam sein. Invasive Verfahren gehen allerdings in der Regel mit einem chirurgischen Eingriff und größeren Risiken einher, während nicht-invasive Methoden weniger eingreifend und mit geringeren Risiken verbunden sind. Wichtig ist jedoch, dass vor einer Anwendung stets eine ärztliche oder fachliche Beratung erfolgen sollte und individuell entschieden werden muss, welches Verfahren im jeweiligen klinischen Kontext am besten geeignet ist.

Chemische Neuromodulation

Dabei handelt es sich um den Einsatz chemischer Substanzen oder Medikamente zur Regulierung neuronaler Aktivität. Dazu gehören Arzneimittel, die spezifische Neurotransmittersysteme im Gehirn ansprechen, um die synaptische Übertragung und die neuronale Signalweiterleitung zu verändern. Medikamente, die zur Behandlung von Depression, Angststörungen oder Schizophrenie eingesetzt werden, wirken beispielsweise durch die Modulation der Neurotransmitterspiegel im Gehirn.

Optogenetik

Die Optogenetik wird vorwiegend zu Forschungszwecken eingesetzt, um neuronale Schaltkreise und Verhalten in Tierversuchen zu verstehen. Dabei handelt es sich um eine Technik, bei der mittels Licht genetisch veränderte, lichtempfindliche Proteine exprimierende Neuronen stimuliert werden. Durch den Einsatz von Licht unterschiedlicher Wellenlängen können Forscher gezielt bestimmte Neurone aktivieren oder hemmen und so die neuronale Aktivität gezielt modulieren.

Die Neuromodulationstechniken entwickeln sich ständig weiter und bieten vielversprechende Möglichkeiten für verschiedene Anwendungen in der Neurologie und Psychiatrie.

Sie stellen gezieltere und potenziell reversible Alternativen zu traditionellen medikamentösen Behandlungen und chirurgischen Eingriffen dar und eröffnen die Möglichkeit, Symptome zu lindern und die Lebensqualität bei unterschiedlichen Erkrankungen des Nervensystems zu verbessern.