Doch-nicht-nichtinvasive Hirnstimulation?

Graue Substanz

Entwickelt sich die externe Stimulation des Gehirns mit elektrischen und magnetischen Feldern schneller, als wir passende Wörter dafür finden? Werden hinter harmlos klingenden Bezeichnungen Gefahren verborgen? Kann und sollte man die angeblich ‘nichtinvasive’ Hirnstimulation mit einer radiochirurgischen Behandlung vergleichen?

TMSandMeAm 13. Dezember 2013 wurde durch die FDA (Food and Drug Administration, Zulassungsbehörde der USA für Lebens- und Arzneimittel) ein neues Medizingerät zugelassen. Es war der zweite Anlauf. Ein sogenanntes „nichtinvasives“ Verfahren, die transkranielle Magnetstimulation, ist nun in den USA zur Migränetherapie zugelassen. Siehe auch meinen Beitrag in Gray Matters “FDA allows marketing of magnetic stimulator for migraine with aura”.  (Der Ordnung halber an dieser Stelle die Offenlegung eines Interessenkonflikts: Ich war 2013 beratend für die Herstellerfirma, eNeura Therapeutics LLC, tätig.)

Ich selbst habe das Gerät schon mehrfach an mir ausprobiert, ohne unter Migräne zu leiden. Es “wirkt” völlig harmlos. Trotzdem hat die FDA es im ersten Verfahren nicht zugelassen. Es ist eben keine risikofreie Behandlung.

Als „nichtinvasiv“ bezeichnet man gewöhnlich medizinische Prozeduren, die nicht gegenständlich in den Körper eindringen. Wie man z.B. auf Wikipedia nachlesen kann, wird der Begriff „nichtinvasiv“ insbesondere verwandt, um die geringen Unannehmlichkeiten und Risiken bestimmter Verfahren zu betonen. Genau deswegen wird nun in einer neuen Veröffentlichung vom 23. Dezember 2013 (Front. Syst. Neurosci., 2013) vorgeschlagen, auf die Kombination der Begriffe „nichtinvasive Gehirnstimulation“ völlig zu verzichten.

Unangebracht und gar widersprüchlich

Der Begriff „nichtinvasive Gehirnstimulation“ sei unangebracht wenn nicht gar widersprüchlich (“inappropriate and perhaps oxymoronic”). Der Begriff täusche Laien über die Wirkung auf das Hirngewebe, sowohl bezüglich der akuten wie auch der langanhaltenden Wirkung. Deswegen sollte in Zukunft diesem Verfahren mit dem gleichen Respekt begegnet werden, wie einer chirurgischen Technik. Dementsprechend müssten z.B. Ethik-Leitlinien in Institutionen vorschreiben, den Begriff „nichtinvasiv“ nicht für Hirnstimulation zu nutzen.

Dazu muss man wissen, um welche Anwendungsgebiete es geht. Wo kommt der Laie in Berührung mit dieser Technik, also der Stimulation seines Gehirns mit elektrischen und magnetischen Feldern?

Die transkranielle Magnet- und Stromstimulation wird in der Therapie neurologischer Erkrankungen und psychiatrischer Störungen sowie bei der Rehabilitation eines Schädel-Hirn-Traumas erforscht und angewandt. Aber nicht nur dort sondern auch in der Diagnostik. Und obendrein sogar auch in der Psychophysik also bei gesunden Probanden, meist Studenten, um grundlegende Eigenschaften der Wahrnehmung und Motorik zu erforschen. Oft um Tierexperimente zu ersetzen. Zum Beispiel, ob man sich mit nichtinvasiver transkranieller Magnetstimulation selber kitzeln kann. Es klingt gleich weniger spaßig, wenn man fragt, ob man sich mit elektromagnetischer Strahlung selber kitzeln kann. (Die Frage dahinter – nach der Efferenzkopie bei unwillkürlicher Bewegung – ist durchaus interessant und hat schon Herrmann von Helmholtz sich gestellt. Das nur am Rande). Von der Heimwerker-(DIY)-Hirnstimulation will ich an dieser Stelle nicht mehr erwähnen, als dass sich gerade in Berlin die „Cyborgs e.V. – Gesellschaft zur Förderung und kritischen Begleitung der Verschmelzung von Mensch und Technik“ gegründet hat.

Invasion in Nachbargebiete

Die Autoren, die nun vorschlagen von einer „nichtinvasiven Gehirnstimulation“ nicht mehr zu sprechen, führen ein Argument an, an dass ich bisher nicht gedacht habe. Nämlich das „nichtinvasiv“ auch bedeutet, dass das Verfahren und dessen Wirkung sich nicht in benachbartes Gewebe ausbreitet, weg von dem Zielgebiet. Diesbezüglich ist die transkranielle Magnetstimulation (TMS) und auch die transkraniellen Stromstimulation (auch transkranielle Elektrostimulation genannt, TES) letztlich invasiver als z.B. eine implantierte Tiefenhirnstimulation (deep brain stimulation, DBS). Obgleich es unsinnig wäre, deswegen TMS oder TES wirklich als invasiver zu betrachten, ist das ein guter Punkt. Ein chirurgischer Eingriff ist an sich schon ein Risiko, er wird postoperative Schmerzen verursachen, er kann zu vorübergehenden und dauerhaften neurologische Komplikationen führen, es können allergische Reaktion auf die implantierten Materialien auftreten und schlimmstenfalls eine Infektion verursachen. Trotzdem stimmt die Tatsache, dass TMS und TES großflächiger stimulieren müssen als DBS und somit nicht nur ein Zielgebiet punktgenau treffen können.

Vergleich mit dem Cyberknife

Die Autoren weisen außerdem darauf hin, dass man den Begriff „nichtinvasiv“ angeblich auch nicht bei radiochirurgischen Bestrahlung verwenden würde, und damit sei die Stimulation des Gehirns mit elektrischen und magnetischen Feldern (TMS und TES) zu vergleichen. Ein nicht uninteressanter Gedanke.

Doch das stimmt nicht wirklich. Man liest sehr wohl und zurecht von der „nichtinvasiven radiochirurgischen Behandlung im Vergleich zu operativen Methoden“ so z.B. wird jemand von der AOK im Ärzteblatt zitiert. Oder als in Berlin das CyberKnife Center gegründet wurde, stand auf www.aerztezeitung.de: „Das nicht-invasive, bildgeführte und robotergestützte Verfahren zur gezielten radiochirurgischen Bestrahlung ist vor allem für den Einsatz bei chirurgisch schwer zugänglichen und atembeweglichen Tumoren geeignet.“ Wenig erstaunlich schreibt selbst der Hersteller, Accuray Inc, “The CyberKnife® Robotic Radiosurgery System is a non-invasive alternative to surgery for the treatment of …”.

Cyberknife ist zwar ein Herstellername, taugt m.E. aber auch zum Gattungsnamen wie Flex für Winkelschleifer, um in Genre zu bleiben. Oder Tempo für Papiertaschentücher, Fön für Haartrockner. Vielleicht setzt sich dieser Begriff ja einmal durch. Es mag ironisch klingen, aber was man nicht außer Acht lassen sollte ist, dass es sehr wohl im Sinne der Hersteller sein kann, auf „nichtinvasiv“ in Zukunft zu verzichten. Denn es ist nicht ausgeschlossen, dass die Nähe zu chirurgischen Methoden mit einen erhöhten Plazebo-Effekt einhergeht! Das ist schließlich auch der Hintergrund der Kritik, der Begriff sei widersprüchlich, ein Oxymoron.

Es kommt darauf an

Für mich gilt, solange als Vergleich eine operativen Methode steht, ist der Zusatz „nichtinvasiv“ durchaus sinnvoll, um geringer Risiken zu betonen oder zumindest die nicht vorhandenen Unannehmlichkeiten einer Operation. Wird dagegen der Vergleich zu einer pharmakologischen Therapie gezogen, ist „nichtinvasiv“ wenig geeignet, um Unterschiede aufzuzeigen. Als Beispiel denke man an eine pharmakologische Behandlung psychischer Störungen und die elektrische Krampftherapie. Natürlich sind als Nebenwirkungen Nieren- oder Leberfunktionsstörung bei einer elektrischen Krampftherapie nicht zu erwarten, bei Psychopharmaka schon. Die Invasion in andere Organsysteme ist also kein Problem bei der Stimulation des Gehirns mit elektrischen und magnetischen Feldern. Das allein rechtfertigt m.E. aber nicht den Zusatz „nichtinvasiv“ bei diesem Vergleich.

Die Situation bei Migräne verdient gesondert beleuchtet zu werden. Hier steht das Eingangs erwähnte neue TMS-Medizingerät z.B. in Konkurrenz zu der invasiven Occipitalis-Nervenstimulation. Dazu schreibe ich vielleicht später einmal mehr.

Fazit: Es kommt auf den Vergleich an, ob man „nichtinvasiv“ als Beschreibung hinzufügen sollte. Und allein durch weglassen des Adjektivs „nichtinvasiv“ ist es natürlich sowieso nicht getan. Ich hätte zum Einstieg bezüglich der Frage über die rasante Entwicklung in diesem Bereich auch von elektromagnetischer Strahlung – statt von Feldern – sprechen können. Strahlung hat eine negative Konnotation.

Es gibt also viele Möglichkeiten Methoden in ein Licht zu rücken, in dem man es sehen will. Dagegen hilft nur möglicht viele voneinander unabhängige Quellen zu Rate zu ziehen.

 

Markus A. Dahlem

Markus Dahlem forscht seit über 20 Jahren über Migräne, hat Gastpositionen an der HU Berlin und am Massachusetts General Hospital. Außerdem ist er Geschäftsführer und Mitgründer des Berliner eHealth-Startup Newsenselab, das die Migräne- und Kopfschmerz-App M-sense entwickelt.

20 Kommentare

  1. “Ich selbst habe das Gerät schon mehrfach an mir ausprobiert, ohne unter Migräne zu leiden.”

    Das wirft natürlich eine Frage auf. Unter welchem Gesichtspunkt, warum, unter welcher Fragestellung haben Sie das Gerät denn dann ausprobiert? Was würden Sie erwarten? Wenn Sie ihre Theorie auf die Situation anwenden? Einen Effekt (welchen) oder keinen (warum nicht)?

    Wenn Sie sagen, mehrfach, neige ich, davon auszugehen, daß Sie “nichts” gespürt haben, obgleich ein wirksamer Eingriff immer auch eine therapeutische Breite hat, wodurch auch das “gesunde” Gehirn stets betroffen sein sollte. Ist das Gerät also wirkungslos, lediglich ein teures Gimmick, das die öffentlichen Kassen finanzieren?

    • Wenn jemand eine Reise tut kann er etwas berichten, wenn sich aber etwas im Oberstübchen ändert merkt das der Betroffene oft gar nicht obwohl man es vielleicht sogar messen kannn. Diese zu ihrer Bemerkung:

      Ist das Gerät also wirkungslos, lediglich ein teures Gimmick, das die öffentlichen Kassen finanzieren?

      Ich denken schon dass man einen Wirkungsnachweis erbringen muss, um solch ein Gerät an den Mann (bezugsweise mehreitlich an die Frau, da es ja mehr Migränikerinnen als Migräniker gibt) bringen zu können.

      • “… wenn sich aber etwas im Oberstübchen ändert merkt das der Betroffene oft gar nicht obwohl man es vielleicht sogar messen kannn.”

        Obwohl und vielleicht? Gibt es dafür Beispiele und wie sind sie einzuordnen?

        “Ich denke schon, dass man einen Wirkungsnachweis erbringen muss, um solch ein Gerät an den Mann […] bringen zu können.”

        Wie könnte der Wirkungsnachweis in diesem Fall ausgesehen haben? Und warum hat der Proband Dahlem “im Oberstübchen” nichts gespürt? Hat sich was geändert – und er hat es nur nicht bemerkt? Wirkt das Gerät ohne Nebenwirkungen? Und vor allen DIngen: was sagt die Theorie dazu?

        • Doppelblindstudien mit ähnlich grossen Gruppen von Migränepatienten, von denen eine mit TMS behandelt wird, die andere aber eine Scheinstimulation (Sham) erhält, dienen dazu den Wirkungsnachweis zu erbringen. Dies zu ihrer Bemerkung:

          Wie könnte der Wirkungsnachweis in diesem Fall ausgesehen haben?

          Deshalb die Therapieempfehlungen der DMKG (Deutsche Migräne-und Kopfschmerzgesellschaft) im 2011 erschienen Artikel Einsatz neuromodulierender Verfahren
          bei primären Kopfschmerzen

    • Es gibt keinen guten Grund anzunehmen, dass man unmittelbar oder auch danach eine Wirkung spürt. (Wenn ich, obgleich völlig beschwerdefrei, ein Asperin schlucke, merke ich ja auch nichts.)

      Die FDA hat allerdings nach meiner Kenntnis zunächst die Zulassung untersagt, weil es gehäuft zu Übelkeit kam und im Vergleich dazu die therapeutische Wirkung zu gering war – wie gesagt, sicher bin ich mir hier nicht mehr.

      Gäbe es einen klaren Effekt, wäre übrigens die Placebo-Kontrolle zumindest erschwert.

      Die Theorie zu TMS ist noch mau. Das wird in dem Artikel:
      “Non-invasive” brain stimulation is not non-invasive
      kurz beleuchtet, viel weiß man noch nicht.

      • “Wenn ich, obgleich völlig beschwerdefrei, ein Asperin schlucke, merke ich ja auch nichts.”

        Jedem Mittel hat seine therapeutische Breite, die Motivation dieses Einwands verstehe ich daher nicht.

        Wenn Sie echte Beschwerden (starke Schmerzen) hätten und nur ein Asperin schlucken würden, würden Sie ebensowenig merken. Aber TMS soll ja eben nicht in der Wirkung von lediglich einem halben Gramm ASS entsprechen, oder verstehe ich das falsch? Die Maschine an sich selbst auszuprobieren, sollte, ihre Wirksamkeit vorausgesetzt, nicht selbstverständlich unmerkbar sein (“Es gibt keinen guten Grund anzunehmen…?”). Es sei denn, es handelt sich um ein überraschend punktgenaues Verfahren, das kaum Seiteneffekte beinhaltet-

        “Die Theorie zu TMS ist noch mau.” Natürlich, aber dafür gibt es ja Ihre Theorie. Was sagt diese dazu? Das war übrigens in der Antwort auf Martin Holzherr gemeint (“Und vor allen DIngen: was sagt die Theorie dazu?”).

        • In meiner Auffassung wird die therapeutische Wirkung erklärt, weil TMS in erster Näherung nichts macht, als den Rauschlevel kurzzeitig zu erhören. Rauschen kann einige positive Effekte haben, z.B. eine Dynamik schneller durch eine Engestelle im Phasenraum (ghost of a saddle-node bifurcation, s. aller ersten Beitrag in diesem Blog 2009) treiben. Wenn dem so ist, wäre auch klar, wie man das Gerät optimieren kann.

  2. Pingback:Botox-Test vor operativen Eingriff selektiert Placebogruppe › Graue Substanz › SciLogs - Wissenschaftsblogs

  3. Ich kopiere mal unsere FB-Konversation hierher:

    Bisher gibt es keine überzeugenden Erfolgsberichte. Hinter der Freigabe der FDA stehen wohl doch hauptsächlich kommerzielle Interessen.

    • Und hier meine Antwort damals (da bei Facebook nicht jeder angemeldet ist, hier nochmal auf’s neue, diese Diskussion führte am Ende zu dem beitrag heute.):

      Ich fürchte diese Situation und die momentane Ausgangslage bezüglich der Studien ist bei allen Neuromodulationsverfahren (invasiv wie nichtinvasiv) wesentlich die gleiche. Ich höre von unterschiedlichen Kollegen immer wieder harsche Kritik an allen Verfahren bzw. Studien, TMS, ONS, VNS, SPG-Stim … Ob ein Verfahren und wenn ja welches das Rennen macht, bleibt in meinen Augen offen. Zu wünschen wäre dann aber wohl ein nichtinvasives allein der Komplikationen wegen. (Mein Favorit aus Gründen, die jetzt zu weit führen, ist allerdings ein invasives: SPG-Stim).

  4. SPG? Tatsächlich? Gerade dieses Verfahren birgt große Risiken für Cluster Patienten in sich.
    Zum jetzigen Stand scheint doch einzig und allein die ONS tatsächliche Wirkung zu zeigen, oder nicht?

    All die anderen nicht invasiven Verfahren scheinen doch nicht über Placebo zu stehen. Ich finde es einfach traurig und ernüchternd, welchen Mist Migräne Patienten über sich ergehen lassen müssen, nur in der Hoffnung auf Linderung.

    (Bei Ihnen muss man ja neuerdings sein 1 x 1 wieder auffrischen 😉 )

  5. Es liegt auch nahe am Trigeminus und Verletzungen an dieser Stelle haben weitreichende Folgen. Hab kurz rein gesehen, das sind ja Beiträge von 2012. inzwischen gibt es über ein Jahr lang praktische Erfahrung und diese sind einfach überzeugend.

    (Ich bin GsD recht fit mit dem 1 x 1, da wir das früher sehr konsequent lernen mussten. Bei meinen Kindern ist das schon nicht mehr so … 😉 )

    • Ich bin allein deswegen kritisch, weil es Erfolgsmeldungen gibt, z.B. bei operativen Methoden (Migraine Trigger Site Deactivation Surgery), die letztlich keiner wissenschaftlichen Studie Stand halten und doch 80% Erfolge erzielen. Das z.B. wurde sehr intensiv auf der IHC in Boston debattiert. Überträgt man nun diese Erfolgsrate von 80%, macht man völlig falsche Hoffnung, denn letztlich — so die Mehrheitsmeinung auf der IHC — war es Placebo und schlicht falsches Studiendesign, was die 80% erklären. Ich sage nicht, ONS ist ähnlich, aber man muss schon auf die Studien genau gucken und viele sind bisher skeptisch (was jedwede Neuromodulation betrifft!)

      Perspectives on Migraine Trigger Site Deactivation Surgery

  6. Kritisch sein und bleiben ist immer und jederzeit angebracht. Jeder seriöse Behandler wird das auch so sehen. Was sagen Studien in solchen Fällen aus? Nicht unbedingt viel, wie Sie ja selbst kritisch anmerken. Das Studiendesign muss sehr genau hinterfragt werden und dann ist die Theorie das eine, die Praxis das andere.
    Die Schmerzklinik hat inzwischen mehr als ein Jahr praktische Erfahrung mit der ONS und kann sie guten Gewissens empfehlen. Es wird ein Relief-Register geführt, um seriöse Daten erheben zu können. Deutliche Abnahme der Kopfschmerztage, MIDAS-Reduktion von 155 auf 92 (Ausmaß der Beeinträchtigung von Arbeit und Freizeit), Reduktion der durch Migräne bedingten Behinderung im Mittel um 41 %. Effektivität steigt mit Dauer der Behandlung an, Placebo fällt dann mehr und mehr weg.
    SPG wird in Kiel aufgrund der “schwierigen” Lage nicht empfohlen. Zu viele Strukturen könnten irreversibel verletzt werden und zu noch größeren Problemen führen. Bei der ONS ist halt alles reversibel, alles wird nur direkt unter der Haut implantiert, keine Muskel werden aufgeschnitten, Nervenverletzungen sind unwahrscheinlich.

    Trotz allem muss festgehalten werden, dass auch die ONS nur ein begleitendes Verfahren ist und kein ersetzendes. Die Erwartungen müssen realistisch bleiben und dies dem Patienten auch so vermittelt werden Man darf gespannt sein, wie sich alles weiter entwickeln wird.

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  9. In Zur Behandlung von Depression: Das Gehirn unter Strom setzen wird über tDCS (transcranial direct current stimulation) und rTMS (repetitive transkranielle Magnetstimulation ) als Mittel für die Verbesserung des Gedächtnisses und als antidepressive Behandlung berichtet:

    In einigen Ländern wie den USA oder Brasilien ist die rTMS zur Behandlung von Depressionen seit einigen Jahren zugelassen. In der Schweiz wurde diesen Sommer beim Bundesamt für Gesundheit eine entsprechende Zulassung beantragt. Die Antwort steht noch aus.

    Eine grosse Meta-Analyse wertete kürzlich sämtliche Studien über die Wirksamkeit der rTMS aus, die bis anhin am besten untersuchte Methode zur Hirnstimulation. Die Studie kommt zum Ergebnis, dass die Wirksamkeit zur Behandlung von Depressionen und chronischen Schmerzen gut belegt ist.

    Mittlerweile weiss man aber auch, dass das verwendete Stimulations-Protokoll entscheidend für die Wirkung ist.

    Im obigen Artikel wird darüber berichtet, dass die FDA TMR zur Behandlung der Migräne Ende 2013 zugelassen hat. Scheinbar war zu diesem Zeitpunkt rTMR bereits für die Behandlung der Depression zugelassen.

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