Gegen die Gewitterstürme im Gehirn

8. Mai 2012, 19:04
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Epileptische Anfälle bleiben oft unerkannt, und auch ihre Mechanismen geben nach wie vor Rätsel auf

Salzburger Neurologen entwickeln Methoden, um Fehlbildungen im Gehirn und Gedächtnisstörungen besser zu behandeln. 

Bis zu 80.000 Österreicher - rund ein Prozent der Bevölkerung - haben bereits mindestens einen mehr oder weniger starken epileptischen Anfall erlebt. "Ein großes Problem ist die Vielgestaltigkeit dieser Krampfanfälle", erklärt Eugen Trinka, Leiter der Klinik für Neurologie an der Paracelsus Medizinischen Privatuniversität (PMU) in Salzburg.

Für einen Laien klar erkennbar seien meist nur die massiven " tonisch-klonischen" Anfälle mit Bewusstseinsverlust, Verkrampfungen und Zuckungen. Viel häufiger jedoch komme es zu kleineren epileptischen Anfällen mit kurzen Abwesenheitszuständen, die oft nicht als solche erkannt werden. Nächtliche Anfälle werden meist überhaupt nicht wahrgenommen.

Ausgelöst wird ein epileptischer Anfall durch plötzliche starke und gleichzeitige Entladungen von Neuronengruppen im Gehirn. Die Ursachen für dieses "Neuronengewitter" sind genetisch bedingte Fehlentwicklungen des Gehirns oder - viel häufiger - Hirnverletzungen durch einen Schlaganfall, ein Schädel-Hirn-Trauma, eine Gehirnhautentzündung und andere Erkrankungen. Bei manchen Epilepsien spielen genetische Faktoren und Erkrankungen zusammen.

Völliges Entgleisen

Da die Sterberate bei Epilepsiekranken zwei- bis dreimal höher liegt als bei der Normalbevölkerung, kann eine korrekte klinische Diagnose lebensrettend sein. Denn epileptische Anfälle verursachen nicht nur viele Unfälle, sie können sogar zum plötzlichen Tod durch ein völliges Entgleisen der autonomen Regulationszentren führen - man spricht dann von einem "sudden unexpected death in epilepsy", kurz Sudep.

An der Salzburger Universitätsklinik verfügen die PMU-Forscher über eine gut ausgestattete Epilepsie-Monitoring-Einheit. "Üblicherweise bleiben die Patienten fünf Tage bei uns", berichtet Eugen Trinka. "Kommt es zu einem Anfall, werden mittels Video-EEG-Monitoring sowohl das Verhalten als auch die Gehirnströme aufgezeichnet und analysiert." Parallel dazu werden die Patienten während des Anfalls Tests unterzogen, um Gedächtnis, Erinnerung und Sprache zu prüfen. Bei therapieresistenten schweren Fällen kommen auch "Hochfrequenzanalysen" zum Einsatz. "Dabei wird die elektrische Aktivität des Gehirns mithilfe von Elektroden direkt in der Hirnrinde erfasst und mit höchster Genauigkeit analysiert" , erläutert der Neurologe.

Eine der häufigsten Ursachen für therapieresistente Epilepsien sind Fehlbildungen in der Hirnrinde. Solche Patienten haben nur durch eine Operation Chancen auf Heilung. "Da diese Fehlbildungen in jene Teile der Hirnrinde eingebunden sind, die für wichtige kognitive Funktionen zuständig sind, müssen vor einer Operation die Grenzen des zu entfernenden Gewebes exakt festgelegt werden", erklärt Trinka. Üblicherweise werden dafür nach dem Öffnen der Schädeldecke Elektroden in die Gehirnrinde implantiert, um die entsprechenden Areale elektrisch zu stimulieren. "Da die epileptogenen Hirnregionen besonders hohe Frequenzen aufweisen, können die einen Anfall auslösenden Bereiche genau eingegrenzt werden." Für die Patienten ist diese Technik natürlich extrem belastend und auch risikobehaftet.

Sanftere Methoden

In einem vom Wissenschaftsfonds FWF geförderten Projekt überprüfen Trinka und sein Team deshalb die Möglichkeit einer nichtinvasiven Alternative. "Hier bietet sich die funktionelle Magnetresonanztomografie (fMRI) an, mit der kortikale Funktionen auch in jenen Regionen beurteilt werden können, die nicht direkt in der Ursprungszone des Anfalls liegen" , sagt Trinka. Bei einigen Patienten sei der missgebildete Kortex zwar funktionell integriert, bei anderen könne jedoch eine Verschiebung der Funktionen auf nichtbetroffene Hirnareale festgestellt werden. "Unser Ziel ist es, herauszufinden, wie Fehlbildungen die Hirnfunktionen verschieben und wie wir das vorhersagen können", sagt Trinka.

Mittels fMRI wird untersucht, ob die zu erwartende Hirnaktivität tatsächlich dort ist, wo sie hingehört. "Ist sie verschoben, kann der Patient also trotzdem operiert werden." Mittlerweile haben die Forscher eine Datenbank mit Angaben zu kortikalen Missbildungen von mehr als 300 Patienten aufgebaut, die für weiterführende Studien genutzt werden soll.

Im Rahmen eines weiteren FWF-Projekts werden die Gedächtnisstörungen von Epilepsiepatienten mit jenen von Alzheimerkranken verglichen. "Wir analysieren die Muster der Gedächtnisdefizite bei diesen beiden Patientengruppen und versuchen sie mithilfe spezieller EEG-Verfahren zu messen", berichtet Trinka.

Im Zentrum steht dabei der Hippocampus, also jene Hirnregion, in der Informationen verschiedener sensorischer Systeme zusammenfließen, verarbeitet werden und dann zur Gehirnrinde zurückgesandt werden. Der Hippocampus spielt damit eine zentrale Rolle bei der Überführung von Gedächtnisinhalten aus dem Kurzzeit- ins Langzeitgedächtnis.

"Es zeigte sich, dass der Hippocampus bei beiden Erkrankungen kleiner wird", sagt der Wissenschafter. "Bei Alzheimerpatienten auf beiden Seiten, bei Epilepsiekranken meist nur auf einer Seite." Die Suche nach gemeinsamen Mustern der Gedächtnisstörung bei den beiden häufigsten chronisch neurologischen Erkrankungen soll helfen, den Mechanismen dieser hohen Beeinträchtigung auf die Spur zu kommen - und damit eine Basis für neue Therapiemöglichkeiten zu legen. (Doris Griesser, DER STANDARD, 9.5.2012)

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    Was sich im Kopf abspielt, wenn sich Neuronen plötzlich gleichzeitig entladen, wollen Forscher herausfinden - mit Gehirnstrommessungen und Magnetresonanzbildern ebenso wie mit Vergleichen zwischen Epilepsie- und Alzheimerpatienten.

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