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Muskelzucken, starkes Blinzeln, Räuspern: Tics können sich auf viele verschiedene Weisen äußern. Gemeinsam haben sie, dass sie unkontrolliert ablaufen und für Betroffene oft zu großem Leidensdruck führen. Bisher war unklar, wo die neuronale Ursache für die unwillkürlichen Abläufe liegt. Doch WissenschaftlerInnen der Charité Universitätsmedizin Berlin gelang es, durch Konnektivitätsanalysen das neuronale Netzwerk ausfindig zu machen, das für die Entstehung von Tics verantwortlich ist. Und nicht nur das: Mithilfe von tiefer Hirnstimulation – auch bekannt als Hirnschrittmacher – konnte bei Menschen mit Tourette-Syndrom eine Linderung der Symptome erreicht werden.
Fehlfunktion eines Netzwerks von Hirnarealen
Meistens werden Tic-Störungen in der Kindheit diagnostiziert, wie zum Beispiel das Tourette-Syndrom, bei dem verschiedene motorische und vokale Tics gemeinsam auftreten. Doch auch im Erwachsenenalter können noch Tic-Störungen entstehen, wenn das Gehirn etwa bei einem Unfall oder Schlaganfall geschädigt wird. Trotzdem ist bisher wenig darüber bekannt, wo im Gehirn die unwillkürlichen Äußerungen und Bewegungen eigentlich herkommen. In den letzten Jahren konnte die Forschung einige relevante Bereiche identifizieren, berichtet Dr. Andreas Horn, Co-Autor der Charité Studie. „Unklar blieb jedoch: Welche dieser Hirnareale lösen die Tics aus? Welche sind stattdessen aktiv, um fehlerhafte Prozesse zu kompensieren? Wir konnten jetzt zeigen, dass es nicht eine einzelne Hirnregion ist, die die Verhaltensstörungen verursacht. Tics sind stattdessen auf Fehlfunktionen in einem Netzwerk verschiedener Areale im Gehirn zurückzuführen“, so der Experte.
Fallstudien von Hirnschädigungen erlauben Lokalisierung
Um den Ursprung von Tics zu lokalisieren, untersuchte das Forschungsteam zunächst Fallbeschreibungen von PatientInnen, bei denen die Störung durch eine Schädigung der Hirnsubstanz ausgelöst wurde. Diese Vorgehensweise ist in der neurologischen Forschung üblich und erlaubt den WissenschaftlerInnen, Rückschlüsse auf involvierte Hirnstrukturen zu ziehen. Darauf aufbauend führten sie eine sogenannte Konnektivitätsanalyse mit einem „Durchschnittsschaltplan“ des menschlichen Gehirns durch, der von der Harvard Medical School mithilfe von über 1.000 Hirnscans gesunder Menschen konstruiert wurde. Dieser erlaubte den WissenschaftlerInnen zu zeigen, dass fast alle geschädigten Areale der untersuchten Fallstudien Teil eines einzigen neuronalen Netzwerkes waren.
„Diese Strukturen sind praktisch über das gesamte Gehirn verteilt und haben unterschiedlichste Funktionen, von der Steuerung der Motorik bis zur Verarbeitung von Emotionen. Sie alle wurden in der Vergangenheit bereits als mögliche Auslöser für Tics diskutiert, ein eindeutiger Beweis ist jedoch bisher nicht gelungen und auch ein direkter Zusammenhang zwischen diesen Strukturen war nicht bekannt. Jetzt wissen wir, dass diese Hirnbereiche ein Netzwerk bilden und tatsächlich die Ursache für Tic-Störungen sein können“, erklärt Erstautor Bassam Al-Fatly. Im nächsten Schritt zeigten die Forschenden, dass das identifizierte Nervengeflecht nicht nur bei Tics, die durch Verletzungen des Gehirns entstanden sind, relevant ist.
Gezielte Hirnstimulation lindert Beschwerden
Im Rahmen einer Studie wurden 30 Tourette-PatientInnen Hirnschrittmacher mit unterschiedlich platzierten Elektroden eingesetzt. Diese Art der Therapie kommt nur zum Einsatz, wenn medikamentöse und verhaltenstherapeutische Versuche keine Wirkung zeigen. Das Ergebnis: Bei denjenigen PatientInnen, bei denen die tiefe Hirnstimulation das Tic-Netzwerk am präzisesten beeinflusste, war die Linderung der Symptome am deutlichsten. „Menschen mit schweren Tic-Störungen profitieren also offenbar am meisten, wenn die tiefe Hirnstimulation auf das Tic-Netzwerk abzielt“, sagt Dr. Christos Ganos, Erstautor der Studie. „Wir hoffen, dass wir so den wirklich hohen Leidensdruck für die Betroffenen noch besser abmildern können, um ihnen ein weitestgehend selbstbestimmtes und sozial erfülltes Leben zu ermöglichen.“
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