Wenn das Schreiben per Hand, Aufschließen der Haustür oder das Führen der Teetasse zum Mund zu einer Zitterpartie wird, kann die Ursache ein so genannter Essentieller Tremor sein. Ein Prozent der Bevölkerung ist von dem unkontrollierten Zittern betroffen, das sich meistens auf Arme und Hände, aber auch auf Beine und Kopf auswirken kann. „Der Essentielle Tremor kann schon in jungen Jahren auftreten und die Betroffenen das ganze Leben lang begleiten beziehungsweise ihren Alltag massiv einschränken“, berichtet Dr. Dr. Sebastian Schreglmann, Neurologe und Neurowissenschaftler am Uniklinikum Würzburg. Häufig werde das Syndrom, das keine Verbindung zu Parkinson hat, vererbt. „Wir wissen aber, dass nicht nur ein Gen dafür verantwortlich ist. Wahrscheinlich kommen mehrere Phänomene zusammen, die noch weitestgehend unverstanden sind.“ Nur etwa die Hälfte der Patientinnen und Patienten erreichen langfristig eine gute Symptomkontrolle mittels medikamentöser Therapie. Für schwere Fälle bietet die Tiefe Hirnstimulation mittels eines implantierten Hirnschrittmachers Abhilfe, viele Patienten scheuen aber die notwendige OP. Sebastian Schreglmann hat mit Kooperationspartnern eine Methode entwickelt, bei der auf das Zittern der Hände abgestimmte Elektroimpulse über Klebeelektroden auf der Kopfhaut das Zittern erfolgreich reduzieren können. Für die im Fachmagazin Nature Communications publizierte Studie wurde er jetzt auf dem Kongress der Deutschen Gesellschaft für Klinische Neurophysiologie und Funktionelle Bildgebung (DGKN) e. V. in Hamburg ausgezeichnet. Den mit insgesamt 4.500 Euro dotierten Nachwuchsförderpreis Klinische Neurophysiologie teilt sich der Wissenschaftler mit zwei weiteren Preisträgern.

Ziel: Therapieansätze bei Essentiellen Tremor und anderen Erkrankungen mit abnormen Oszillationen

Die Jury begründet die Auszeichnung mit dem innovativen Ansatz und einem hohen Nutzen für die Therapie. DGKN-Präsident Prof. Dr Christian Grefkes-Hermann: „Die Einbindung von Echtzeit-Analysen krankhafter Netzwerkmuster in Stimulationsprotokolle ist hoch innovativ und ein vielversprechender Schritt in Richtung einer personalisierten Therapie von Bewegungsstörungen.“

„Die Daten unserer Pilotstudie, in der wir zunächst einmal die prinzipielle Machbarkeit einer nicht-invasiven Stimulation mit Oberflächenelektroden bei Patienten mit Essentiellem Tremor bewiesen haben, sind so gut, dass wir in Folgestudien mittel- und langfristig Effekte der Stimulation untersuchen werden. Ziel ist es, hieraus eine weniger invasive und besser verträgliche klinische Therapie für Menschen mit Tremor zu entwickeln,“ kommentiert Sebastian Schreglmann. Noch in diesem Frühjahr soll in Würzburg nach umfangreichen Vorarbeiten eine entsprechende klinische Folgestudie starten. Parallel hierzu arbeitet Sebastian Schreglmann mit seinem Team an der optimalen Auswahl von Zielpunkt und Stimulationsform und führt zur präklinischen Erprobung in Kooperation mit Kolleginnen und Kollegen an der Berliner Charité komplexe Computersimulationen durch, die es auch erlauben Effekte auf andere Hirnareale abzuschätzen. „Denn die Anwendung des Prinzips der phasen-spezifischen Neurostimulation erscheint prinzipiell auch bei anderen Erkrankungen, die auf fehlgeleitete rhythmische Aktivität im Gehirn basieren, vorstellbar“, so Schreglmann.

Optimale Stimulations-Phase ist für jeden Patienten individuell unterschiedlich

Entscheidend für den Effekt, also für die Reduktion des Zitterns, sei die Phase der Stimulation. „Die Stimulation der Hirnaktivität ist nur wirksam, wenn sie an die Schwingungsphase des Zitterns in Echtzeit angepasst wird“, erklärt der forschende Oberarzt. Daher gilt die DGKN-Auszeichnung auch dem gesamten Studienteam, ohne dem diese Studie nicht möglich gewesen wäre. So hat zum Beispiel Dr. Nir Grossmann aus London für die exakte, angepasste Ansteuerung des Stimulators einen neuartigen mathematischen Algorithmus entwickelt. Die Herausforderung dabei war die Überwindung des Gibbs’schen Phänomens, das die Berechnung der exakten Phase einer Schwingung in Echtzeit bis dato unmöglich gemacht hatte. Die komplexe statistische Signal-Auswertung hat der Mathematiker Dr. Robert Peach mittels maschinellen Lernens ermöglicht. Durch diese Analysen kann vorhergesagt werden, welche Form von Zittern die Stimulation beeinflussen kann, also welcher Patient darauf anspricht, und der zugrundeliegende Mechanismus einer erfolgreichen Stimulation kann ergründet werden.

Bei der Mehrzahl ging das Zittern zurück oder hörte ganz auf

Zum Studienablauf: Um die Bewegungen der zitternden Hand zu messen wurde den Studienteilnehmerinnen und Studienteilnehmern zunächst ein Sensor um den Mittelfinger gelegt. In Abhängigkeit von diesen Messungen wurde das Gehirn über Klebeelektroden, die an der Stirn und über dem Kleinhirn platziert wurden, mit minimalem Wechselstrom 30 Sekunden lang stimuliert. Bei der Mehrzahl der Patientinnen und Patienten ging das Zittern während der randomisiert wiederholten Stimulation zurück oder hörte sogar gänzlich auf. Die Experimente wurden nach dreieinhalb Jahren wiederholt, und auch hier konnten die gleichen Resultate beobachte werden. Ein Video zeigt eindrucksvoll das Nachlassen des Zitterns während der Stimulation (Link zum Video).

„Wir haben damit zwar nicht die Ursache der abnormen Schwingungen gelöst, aber wir haben sie wieder in den Tritt gebracht“, resümiert Schreglmann und wagt einen Blick in die Zukunft: „Der schlussendlich gefundene Algorithmus ist so elegant, dass für seine Anwendung nur eine vergleichsweise geringe Rechenleistung nötig ist. Für die Vision eines nicht-invasiven Hirnschrittmachers ist dies ein wesentlicher Punkt. Denn dadurch könnte ein kleiner, zum Beispiel am Gürtel zu tragender Controller zur Steuerung ausreichen, um phasen-spezifisch zu stimulieren und so das Signalverhalten involvierter Neuronengruppen zu modulieren und letztlich Symptome zu lindern.“

Zahlreiche Krankenhäuser beteiligt

Am Neurovaskulären Netzwerk Unterfranken beteiligen sich das Klinikum Aschaffenburg-Alzenau, das Caritas-Krankenhaus Bad Mergentheim, das Rhön-Klinikum – Campus Bad Neustadt, das Helios-Klinikum Erlenbach, die Klinik Kitzinger Land, das Klinikum Main-Spessart Lohr, die Main-Klinik Ochsenfurt, das Leopoldina-Krankenhaus Schweinfurt, die Rotkreuzklinik Wertheim, das Klinikum Würzburg Mitte und das UKW.

Die enge Zusammenarbeit der Fachdisziplinen Neurologie, Neurochirurgie, Neuroradiologie, Kardiologie, Anästhesiologie und Gefäßchirurgie basiert auf der etablierten Zusammenarbeit im Telemedizinnetzwerk TRANSIT-Stroke, dem ein Großteil der am Neurovaskulären Netzwerk Unterfranken beteiligten Kliniken angehören.

Prof. Dr. Karl Georg Häusler zum Netzwerk-Sprecher gewählt

Im Rahmen der konstituierenden Sitzung wurde Prof. Dr. Karl Georg Häusler aus der Neurologische Klinik und Poliklinik des UKW (Direktor: Prof. Dr. Jens Volkmann) zum Sprecher des Neurovaskulären Netzwerks Unterfranken gewählt. Er soll dessen Arbeit in den nächsten drei Jahren koordinieren. In der Sitzung wurde vorgeschlagen, dass die Koordination der Netzwerkarbeit im Anschluss durch das Rhön-Klinikum – Campus Bad Neustadt erfolgen soll.

Arbeitsschwerpunkte des Neurovaskulären Netzwerks

Neben regelmäßigen Treffen zum fachlichen Austausch und zur Qualitätssicherung soll eine gemeinsame Behandlungsleitlinie für neurovaskuläre Erkrankungen implementiert werden, um die Patientenversorgung in Unterfranken und in angrenzenden Regionen Baden-Württembergs durch eine bestmögliche interhospitale Kooperation zu optimieren. Eine weitere Vertiefung der Zusammenarbeit mit außerklinischen Partnern wird im Rahmen des Neurovaskulären Netzwerks angestrebt – von den Erstversorgern bis hin zu den Ärztlichen Leitern des Rettungsdienstes in der Region. In Zusammenarbeit mit dem Institut für Klinische Epidemiologie und Biometrie (IKE-B) der Julius-Maximilians-Universität Würzburg (Vorstand: Prof. Dr. Peter U. Heuschmann) werden Ärztinnen und Ärzte der beteiligten Netzwerk-Kliniken zudem wissenschaftliche Fragestellungen bearbeiten.

Zertifizierung durch die Deutsche Schlaganfall-Gesellschaft geplant

Noch im Jahr 2023 soll eine Zertifizierung des Neurovaskulären Netzwerks Unterfranken durch die Deutsche Schlaganfall-Gesellschaft beantragt werden, die seit 2018 Neurovaskuläre Netzwerke bundesweit zertifiziert.

Planet Wissen ist eine Informations- und Bildungssendung, die von WDR, SWR und ARD-alpha produziert wird. In der Folge vom 1. April dieses Jahres geht es um das Leben des Fernsehmoderators Frank Elstner mit seiner Parkinson-Erkrankung. In der Sendung mit dabei ist Prof. Dr. Jens Volkmann. Der Direktor der Neulogischen Klinik des Uniklinikums Würzburg gilt als bundesweit renommierter Experte für diese Krankheit des zentralen Nervensystems. Große öffentliche Aufmerksamkeit erfuhr unlängst das von Prof. Volkmann und Frank Elstner gemeinsam verfasste Buch „Dann zitter ich halt“.

Zu sehen ist die Ausgabe von Planet Wissen am 1. April in WDR und SWR von 10:55 bis 11:55 Uhr sowie bei ARD-alpha zwischen 18:15 und 19:15 Uhr. Danach kann sie unter www.planet-wissen.de auch online abgerufen werden.

„Die Rolle des Frontalkortex auf Verhaltensplanung (ROFKO)“ – so heißt eine aktuelle Studie am Zentrum für Psychische Gesundheit des Uniklinikums Würzburg (UKW). Durchgeführt wird sie von der Arbeitsgruppe „Experimentelle Neurowissenschaften in der Entwicklungspsychiatrie“ in Kooperation mit der Neuroradiologie und Neurologie des UKW. Der Arbeitsgruppenleiter, Prof. Dr. Lorenz Deserno, erläutert: „In der Studie untersuchen wir die Bedeutung einer bestimmten Hirnregion – des ventro-medialen präfrontalen Kortex – für die Fähigkeit, aus positiven und negativen Rückmeldungen zu lernen und Entscheidungen zu treffen. Dabei kombinieren wir Methoden der computationalen Neurowissenschaften mit modernen Bildgebungsverfahren, wodurch wir Zusammenhänge in Verhalten und Gehirnfunktion entdecken können, die bislang verborgen blieben.“ Studienarzt Dr. Hans-Christoph Aster ergänzt: „Wir erforschen damit die Grundlagen psychiatrischer und neurologischer Erkrankungen, wie beispielsweise ADHS oder Suchterkrankungen. Auf lange Sicht könnten aus diesem Wissen bessere Therapiemöglichkeiten entwickelt werden.“

Einsatz von TMS und fMRT

Aktuell sucht das ROFKO-Forschungsteam noch weitere Studienteilnehmerinnen und -teilnehmer. Sie sollten zwischen 18 und 40 Jahre alt sein sowie Rechtshänderinnen bzw. Rechtshänder. Außerdem müssen sie über gute Deutschkenntnisse verfügen. 

Während der insgesamt 180 bis 210 Minuten dauernden Studiensitzung wird bei ihnen mittels transkranieller Magnetstimulation (TMS) die Aktivität des Frontalkortex für einen kurzen Zeitraum beeinflusst. Anschließend spielen die Teilnehmenden zwei einfache Computerspiele, während gleichzeitig mit funktioneller Magnetresonanztomographie (fMRT) die Aktivierungsmuster des Gehirns erfasst werden. 

Keine Gefährdungen durch die eingesetzten Verfahren 

„Beide Verfahren, TMS und fMRT, werden seit Jahrzehnten klinisch routiniert eingesetzt und gelten auch für die Anwendungen in der Forschung als sicher. Es sind keine langfristigen Gefährdungen oder Risiken bekannt“, betont Dr. Aster. 

Pro Stunde wird eine Vergütung von zehn Euro gezahlt. Zusätzlich besteht die Möglichkeit, bei den während der Messung absolvierten digitalen Spielen kleinere Geldbeträge zu gewinnen. Last but not least können die Probandinnen und Probanden die MRT-Bilder ihres Gehirns auf Wunsch mit nach Hause nehmen. 

Wer mehr über die Studie erfahren oder sich anmelden möchte, kontaktiert Dr. Aster unter E-Mail: Aster_H@ ukw.de 

Beim 6. Würzburger Schlaganfallsymposium am 20. Oktober dieses Jahres wurde erneut der seit 2011 jährlich vergebene Hentschel-Preis verliehen. Mit dem Award ehrt die Stiftung „Kampf dem Schlaganfall“ thematisch passende Arbeiten aus Forschung, Prävention, Diagnostik und Therapie. Der Stiftungsgründer Dipl.-Ing. Günter Hentschel übergab den bundesweit ausgeschriebenen, mit insgesamt 5.000 Euro dotierten Preis an Dr. Maximilian Bellut und Dr. Fabian Essig aus der Neurologischen Klinik und Poliklinik des Uniklinikums Würzburg (UKW) für ihre wissenschaftlichen Arbeiten zur Pathophysiologie des ischämischen Schlaganfalls. 

Das von Prof. Dr. Karl Georg Häusler und Prof. Dr. Jens Volkmann von der Neurologischen Klinik und Poliklinik des UKW organisierte Symposium wurde wieder von der Vogel Stiftung Würzburg und Industriepartnern finanziell unterstützt. Wie im Vorjahr wurde die Veranstaltung aufgrund der Covid-19-Pandemie online aus dem Vogel Convention Center in Würzburg übertragen. Die über 100 virtuellen Teilnehmerinnen und Teilnehmer konnten dabei mit den Referenten über aktuelle Themen der Schlaganfalldiagnostik und -therapie diskutieren. Zudem berichtete Prof. Häusler über die Versorgung von Schlaganfallpatientinnen und -patienten im Rahmen des TRANSIT-Stroke Telemedizin-Netzwerks, das elf Kliniken in Unterfranken und Umgebung miteinander verbindet. 

Pressemitteilung "Hentschel-Preis 2021 für zwei Schlaganfall-Forscher des Uniklinikums Würzburg" herunterladen