Deutsche Forscher für Hirnschrittmacher ausgezeichnet
Zwei deutsche Forscher haben für ihre Entwicklung eines Hirnschrittmachers zur Behandlung von Nervenerkrankungen wie der Parkinson-Krankheit den Erwin-Schrödinger-Preis erhalten. Der Preis ist mit 50.000 Euro dotiert und wird jedes Jahr für außergewöhnliche interdisziplinäre Forschung verliehen. Die Preisträger in diesem Jahr sind Professor Peter Tass vom Forschungszentrum Jülich und Professor Volker Sturm von der Universität Köln. "Den Preisträgern in diesem Jahr ist es gelungen, in einem fachübergreifenden Ansatz Mathematik, Physik und Medizin gekonnt zu kombinieren. Dadurch konnten sie eine Therapie entwickeln, mit der sich spezifischen pathologischen Prozessen bei Parkinson-Patienten entgegenwirken lässt", erläuterte Jury-Mitglied und Direktorin der Fakultät für Physik und Astronomie der Universität Heidelberg Professor Johanna Stachel. Die medikamentöse Behandlung von Parkinson-Patienten zeigt nur über eine begrenzte Zeit Wirkung und ist darüber hinaus mit erheblichen Nebenwirkungen verbunden. Eine alternative Behandlung erfolgt über Tiefenstimulation, bei der dem Patienten im Hirn kleine Elektroden implantiert werden. Die Elektroden übertragen Reize mit hoher Frequenz in die erkrankte Hirnregion und unterdrücken die Nervenimpulse, die Parkinson-Patienten unkontrolliert zittern lassen. In der Vergangenheit gaben die Elektroden bei dieser Behandlung eine Art Dauerfeuer ab. Aber selbst diese Behandlung hat ihre Grenzen - manche Patienten reagieren überhaupt nicht darauf und bei anderen lassen die therapeutischen Effekte im Verlauf der Behandlung teilweise oder ganz nach. Bei der von den Professoren Tass und Sturm entwickelten Methode werden nach Bedarf einzelne elektrische Impulse an bestimmte Gruppen von Nervenzellen abgegeben. Zunächst simulierten die Wissenschaftler die synchrone "Befeuerung" der betroffenen Hirnbereiche in mathematischen Modellen. Anhand von mathematischen und physikalischen Methoden entwickelten sie Stimulationstechniken, die die Selbstorganisationsprozesse der Neuronenketten nutzen und daher besonders wirksam und kompatibel sind. Im Gegensatz zu herkömmlichen Implantaten werden bei dieser neuen Methode die Nervenimpulse nicht unterdrückt, sondern aus dem Rhythmus gebracht. Erste klinische Versuche haben gezeigt, dass das Zittern, das normalerweise bei Parkinson- oder Multiple-Sklerose-Patienten auftritt, mit deutlich geringerem Stimulationsstrom viel besser unterdrückt werden kann. Professor Tass und Professor Sturm sind der Ansicht, dass diese milde aber wirksame Regulierung der Aktivität von Nervenzellen mit weniger Nebenwirkungen verbunden sein wird und als Behandlung länger anwendbar ist. Die Wissenschaftler beabsichtigen die Gründung eines Unternehmens zur Herstellung des Hirnschrittmachers für den klinischen Einsatz. Im Forschungszentrum Jülich wurde bereits eine medizinische Abteilung eingerichtet, in der die Forscher ihre Geräte optimieren und weiterentwickeln können.
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