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Personalized Neurostimulation Approach for the Treatment of Depression

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Plug-and-Play-Technologie für Hirnstimulatoren revolutioniert Behandlung von Depression

Jährlich erkranken immer mehr Menschen an Depression. Derzeitige Therapien sind aber entweder nicht ausreichend oder zu wenig personalisiert. Daher entwickelte PLATOSCIENCE ein System zur Hirnstimulation, mit dem Menschen europa- und weltweit besser behandelt werden können.

Gesundheit

Weltweit leiden derzeit mehr als 300 Millionen Menschen an Depressionen, deren Häufigkeit von 2005 bis 2015 um fast 20 % zugenommen hat. In Europa sind etwa 7 % der Bevölkerung von schwerer Depression und etwa 25 % von Angststörungen betroffen. Die derzeitigen Behandlungsmethoden sind jedoch entweder ineffizient oder nicht patientenspezifisch angepasst. Mit den wissenschaftlichen Fortschritten in der Hirnstimulation ergibt sich jedoch nun eine viel versprechende neue Option. Resultat des Horizont 2020-Projekts PLATOSCIENCE ist tDCS, eine elektrische Stimulationstechnologie für das Gehirn, deren therapeutischer Effekt auf der Anregung oder Beruhigung bestimmter Hirnareale beruht. PLATOSCIENCE entwickelte das erste hirnstimulierende Plug-and-Play-Headset zur personalisierten häuslichen Behandlung von Depression. „Das Besondere des in diesem Projekt entwickelten Headsets ist, dass die Gehirnaktivität gemessen und auch stimuliert werden kann. So analysiert das Headset die Gehirnaktivität des Patienten und errechnet daraus die effektivste Behandlung. In Abhängigkeit davon, ob das Gehirn auf die Stimulation anspricht, erfolgt dann eine Echtzeitanpassung,“ erklärt Projektkoordinator Morten Friis-Olivarius, Gründer und wissenschaftlicher Leiter von PlatoScience ApS.

PlatoCure

Das Gerät PlatoCure arbeitet mit drei fixierten programmierbaren Elektroden in einem Headset, das an den Kopfumfang des Patienten angepasst wird. „Das Headset stimuliert die linke und rechte Seite des dorsolateralen präfrontalen Kortex, einem spezifischen Bereich im Vorderhirn, und den Precuneus, einem Areal im hinteren Teil des Gehirns“, sagt Friis-Olivarius. Das patentierte Gerät kommuniziert mit einer App, die die Daten Ärzten und Psychotherapeuten zukommen lässt und eine prädiktive Analyse zur Anpassung der Therapie ermöglicht. Mit PlatoCure können auch Gehirn-Scans erstellt werden. Hierzu werden mit einem gängigen elektrodenbasierten EEG (Elektroenzephalogramm) während der Stimulation Messungen im Gehirn durchgeführt. „Ursache einer Depression ist in der Regel eine verringerte Aktivität in bestimmten Hirnarealen. PlatoCure verstärkt die spontane Hirnaktivität und den Stoffwechsel in Bereichen, die bei depressiven Patienten zu inaktiv sind“, erklärt Friis-Olivarius. Sicherheit und Wirksamkeit von tDCS wurden in mehr als 4 000 unabhängigen Studien geprüft, „wobei die Vorteile für die Behandlung von Depression klar auf der Hand lagen“, sagt Friis-Olivarius. Die Forschergruppe um PLATOSCIENCE beantragt derzeit eine Phase-II-Studie, der dann eigene klinische Studien folgen sollen. Unerwartete Schwierigkeiten ergaben sich bei der Trennung zwischen EEG-Signalen und tDCS-Stimulation durch zu hohes Signal-Rausch-Verhältnis. „Gelöst haben wir das Problem mit modernsten Signalverarbeitungsalgorithmen, die wir zusammen mit Dänemarks Technischer Universität entwickelten“, sagt Friis-Olivarius.

Stimulationstechnologie für den Massenmarkt

„Bei diesem Projekt wurde deutlich, dass es machbar und vor allem notwendig ist, dieses Headset für den Massenmarkt verfügbar zu machen. Unser Headset könnte die Art und Weise der Depressionsforschung (über Big-Data-Crowd-Science) verändern und den mehr als 300 Millionen Menschen, die weltweit an Depression leiden, neue Hoffnung geben“, sagt Friis-Olivarius. Ein Erfolg der Forschergruppe ist die Gründung einer Crowd-Science-Bewegung für Neurostimulation, “ein offenes Forschungskonzept mit umfangreichen nutzergeförderten Experimenten und daraus extrahierten Forschungsdaten“, fügt Friis-Olivarius hinzu. Die Verbraucherversion PlatoWork ist bereits auf dem Markt, und die Markteinführung von PlatoCure ist von der Forschergruppe bis 2022 geplant.

Schlüsselbegriffe

PLATOSCIENCE, Gehirn, Stimulation, Depression, Behandlung, personalisiert, EEG

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