Transmagnetische Stimulation: Anwendungen, Vorteile und Risiken

Was ist transmagnetische Stimulation?

Die transkranielle Magnetstimulation (TMS) ist eine nichtinvasive Hirnstimulationstechnik, bei der mithilfe einer Magnetspule elektromagnetische Felder erzeugt werden, die Nervenzellen im Gehirn stimulieren. Sie wird hauptsächlich als Hirnstimulationstherapie zur Behandlung psychischer Störungen und neurologischer Erkrankungen eingesetzt, indem Impulse an bestimmte Gehirnregionen abgegeben werden. Diese Impulse modulieren die neuronale Aktivität und verstärken oder hemmen je nach Frequenz und Intensität der Stimulation entweder die Kommunikation zwischen den Neuronen.

Im Gegensatz zur Vagusnervstimulation (VNS) oder der Elektrokrampftherapie (ECT) erfordert TMS keine Operation, Narkose oder die Auslösung von Anfällen, was es für viele Patienten zu einer sichereren und verträglicheren Option macht. Die TMS-Therapie wird in der Regel ambulant durchgeführt, wobei die Sitzungen zwischen 30 und 60 Minuten dauern.

TMS erzeugt ein Magnetfeld, das in bestimmten Hirnarealen einen elektrischen Strom induziert und die neuronale Aktivität verändert. Hochfrequenzstimulation verbessert die neuronale Erregbarkeit, während niederfrequente Stimulation überaktive Schaltkreise unterdrücken kann. Zur Behandlung einer schweren depressiven Störung (MDD) und einer bipolaren Störung wird die Behandlungsspirale häufig über dem dorsolateralen präfrontalen Kortex (DLPFC) auf die Kopfhaut gelegt. Andere Gehirnregionen können jedoch für Erkrankungen wie Angstzustände, chronische Schmerzen und Bewegungsstörungen ins Visier genommen werden.

Arten der transmagnetischen Stimulation

Es gibt verschiedene Arten von TMS, die sich jeweils in Stimulationsfrequenz, Intensität und Zielregionen im Gehirn unterscheiden. Zu den Haupttypen gehören:

Repetitive transkranielle Magnetstimulation

Repetitives TMS (rTMS) ist die am weitesten verbreitete Form von TMS. Es liefert wiederholte magnetische Impulse, um die neuronale Aktivität in bestimmten Gehirnbereichen zu stimulieren oder zu unterdrücken. Die Stimulationsfrequenz bestimmt die Wirkung: rTMS mit höherer Frequenz (≥5 Hz) erhöht die neuronale Erregbarkeit, während rTMS mit niedrigerer Frequenz (≤1 Hz) überaktive neuronale Schaltkreise unterdrückt (Oroz et al.., 2021).

Diese Form von TMS wird häufig bei schweren depressiven Störungen eingesetzt, indem sie auf den linken dorsolateralen präfrontalen Kortex (DLPFC) abzielt, um die Aktivität in unteraktiven Gehirnregionen zu erhöhen, die mit der Stimmungsregulierung verbunden sind. Es wird auch bei posttraumatischen Belastungsstörungen (PTBS) eingesetzt, da es hilft, hyperaktive neuronale Schaltkreise im präfrontalen Kortex zu modulieren, und bei Angststörungen.

Tiefe transkranielle Magnetstimulation

Deep TMS (dTMS) verwendet spezielle H-Spulen, die tiefere Gehirnstrukturen durchdringen als herkömmliche rTMS und ermöglichen so eine breitere Stimulation neuronaler Netzwerke. Es ist besonders wirksam bei Zwangsstörungen (OCD), da es auf den medialen präfrontalen Kortex und den anterioren cingulären Kortex abzielt, die an der zwanghaften Verhaltensregulation beteiligt sind. Carmi et al. (2019) fanden heraus, dass etwa 45% der Patienten einen Monat nach der Behandlung weniger Zwangsstörungen hatten. dTMS wird auch bei behandlungsresistenten Depressionen eingesetzt und hat sich bei der Behandlung von Suchtstörungen wie Nikotin- und Alkoholabhängigkeit als vielversprechend erwiesen, indem es die Signalwege des Belohnungssystems moduliert.

Transkranielle Einzelimpuls-Magnetstimulation

Single-Puls-TMS (STMS) liefert isolierte magnetische Impulse statt sich wiederholender Bursts und wird hauptsächlich in der Forschung und Diagnostik eingesetzt. Es hilft bei der Beurteilung der kortikalen Erregbarkeit bei Patienten mit neurologischen Erkrankungen wie Schlaganfall, Epilepsie und Multipler Sklerose (MS). STMS ist auch von der FDA für die Behandlung von Migräne zugelassen (Tepper, o. J.), wo es die mit dem Beginn der Migräne verbundene abnormale kortikale Aktivität stört.

Thetaburst-Stimulation

Die Theta-Burst-Stimulation (TBS) ist eine fortgeschrittenere Form von TMS, die schnelle Stimulationsschübe liefert und die natürlichen Theta-Rhythmen des Gehirns nachahmt (Cheng et al., 2022). Dies ermöglicht kürzere Behandlungssitzungen bei gleichbleibender Wirksamkeit. Intermittierendes TBS (iTBS) erhöht die neuronale Aktivität und wird hauptsächlich bei therapieresistenten Depressionen eingesetzt. Es bietet ähnliche Vorteile wie herkömmliche rTMS, jedoch in einer viel kürzeren Behandlungsdauer. Kontinuierliches TBS (CTBS) unterdrückt dagegen die neuronale Erregbarkeit und wird derzeit bei Tinnitus und Bewegungsstörungen, einschließlich der Parkinson-Krankheit, untersucht, wo es zur Regulierung abnormaler motorischer Aktivitäten beiträgt.

Transkranielle Magnetstimulation mit gepaarten Impulsen

Bei TMS mit gepaarten Pulsen (PPTMS) werden zwei schnell aufeinanderfolgende magnetische Impulse abgegeben, um die kortikale Erregbarkeit und die intrakortikale Verarbeitung zu untersuchen (Sun et al., 2023). Es wird hauptsächlich in der Forschung zur Erforschung der kortikalen Konnektivität und Plastizität eingesetzt, was für das Verständnis von Schizophrenie, Autismus-Spektrum-Störungen und der Alzheimer-Krankheit wertvoll ist. Diese Art von TMS wird nicht häufig zur Behandlung eingesetzt, ist aber für die Untersuchung der Gehirnfunktion und des Krankheitsverlaufs von entscheidender Bedeutung.

Vorteile von TMS

TMS bietet mehrere Vorteile und ist daher eine wertvolle Option für Personen, die mit psychischen Erkrankungen oder neurologischen Erkrankungen zu kämpfen haben, die auf herkömmliche Behandlungen nicht ansprechen.

• Nichtinvasiv und gut verträglich: Im Gegensatz zur Tiefenhirnstimulation oder Elektrokrampftherapie erfordert TMS keine Operation, Narkose oder Sedierung. Die Behandlung wird ambulant durchgeführt, sodass die Patienten ihre täglichen Aktivitäten unmittelbar nach jeder Sitzung wieder aufnehmen können.
• Gezielte Behandlung mit minimalen systemischen Nebenwirkungen: Im Gegensatz zu Medikamenten, die den gesamten Körper betreffen und unerwünschte Nebenwirkungen wie Gewichtszunahme, Benommenheit oder Verdauungsprobleme verursachen können, konzentriert sich TMS auf die Stimulierung bestimmter Gehirnregionen, die an der Stimmungsregulierung, Kognition und motorischen Steuerung beteiligt sind.
• Kurze Behandlungssitzungen mit nachhaltiger Wirkung: Herkömmliche TMS-Sitzungen dauern in der Regel zwischen 30 und 60 Minuten, während neuere Techniken wie die Thetaburst-Stimulation (TBS) die Behandlungszeit erheblich verkürzen und gleichzeitig die Wirksamkeit aufrechterhalten können. Viele Patienten berichten von einer anhaltenden Linderung der Symptome auch nach Abschluss der Behandlung.

Risiken und Nebenwirkungen von TMS

TMS gilt zwar als sicher und gut verträglich, ist aber nicht völlig nebenwirkungsfrei. Bei einigen Personen können während oder nach der Behandlung leichte bis mäßige Beschwerden auftreten, die jedoch in der Regel vorübergehend und beherrschbar sind.

• Kopfschmerzen oder Kopfhautbeschwerden: Bei einigen Personen treten leichte Kopfschmerzen oder ein Kribbeln an der Behandlungsstelle auf, insbesondere in den ersten Sitzungen. Diese Symptome lassen typischerweise nach, wenn sich der Körper an die Therapie anpasst.
• Muskelzucken oder Kribbeln im Gesicht: Die bei TMS verwendeten magnetischen Impulse können zu kurzen, unwillkürlichen Muskelkontraktionen in der Kopfhaut oder im Gesicht führen, die sich zwar ungewöhnlich anfühlen, aber nicht schädlich sind.
• Benommenheit: Ein vorübergehendes Schwindelgefühl oder Benommenheit kann nach einer Sitzung auftreten, klingt aber in der Regel innerhalb weniger Minuten ab.
• Hörempfindlichkeit: Das vom TMS-Gerät erzeugte Klickgeräusch kann laut sein. Daher werden während der Behandlung in der Regel Ohrstöpsel oder Kopfhörer mit Geräuschunterdrückung zur Verfügung gestellt, um Beschwerden vorzubeugen.
• Anfallsrisiko: Obwohl extrem selten, besteht ein geringes Risiko, dass TMS einen Anfall auslöst (Stultz et al., 2020), insbesondere bei Personen mit Epilepsie oder anderen neurologischen Störungen in der Vorgeschichte. Um dieses Risiko zu minimieren, führen Gesundheitsdienstleister vor Beginn der Behandlung eine gründliche Untersuchung durch.
• Nicht geeignet für Personen mit Metallimplantaten: Aufgrund der starken Magnetfelder kommen Personen mit Metallimplantaten im oder in der Nähe des Kopfes, wie z. B. Aneurysma-Clips, Cochlea-Implantaten oder Herzschrittmachern, möglicherweise nicht für TMS in Frage.

Fazit

TMS ist eine vielversprechende nichtinvasive Behandlung, die die Gehirnaktivität effektiv moduliert, um bei der Behandlung psychischer Erkrankungen und neurologischer Erkrankungen zu helfen. Es hat breite Anwendung bei Menschen mit behandlungsresistenter Depression gefunden und wird zunehmend zur Behandlung von Angstzuständen, Zwangsstörungen, PTBS und chronischen Schmerzen erforscht. Mit minimalen Nebenwirkungen und ohne Medikamentenbedarf bietet TMS eine gut verträgliche Alternative für diejenigen, die eine Linderung von Symptomen suchen, die sich mit herkömmlichen Therapien nicht verbessert haben.

Obwohl TMS im Allgemeinen sicher ist, ist es möglicherweise nicht für jeden geeignet, insbesondere für Personen mit Anfällen in der Vorgeschichte oder bei implantierten medizinischen Geräten. Die Konsultation eines qualifizierten Gesundheitsdienstleisters ist unerlässlich, um anhand der Krankengeschichte und des spezifischen Zustands einer Person festzustellen, ob TMS eine geeignete Behandlungsoption ist.

Referenzen

Carmi, L., Tendler, A., Bystritsky, A., Hollander, E., Blumberger, D.M., Daskalakis, J., Ward, H., Lapidus, K., Goodman, W., Casuto, L., Feifel, D., Barnea-Ygael, N., Roth, Y., Zangen, A. und Zohar, J. (2019). Wirksamkeit und Sicherheit der tiefen transkraniellen Magnetstimulation bei Zwangsstörungen: Eine prospektive multizentrische randomisierte doppelblinde, placebokontrollierte Studie. Amerikanisches Journal für Psychiatrie, 176(11), appi.ajp.2019.1. https://doi.org/10.1176/appi.ajp.2019.18101180

Cheng, B., Zhu, T., Zhao, W., Sun, L., Shen, Y., Xiao, W. und Zhang, S. (2022). Wirkung von rTMS mit Thetaburst-Stimulationsmuster auf die motorische und nichtmotorische Dysfunktion der Parkinson-Krankheit: Eine systematische Übersicht und Metaanalyse. Grenzen der Neurologie, 12. https://doi.org/10.3389/fneur.2021.762100

Oroz, R., Kung, S., Croarkin, P.E., & Cheung, J. (2021). Therapeutische Anwendungen der transkraniellen Magnetstimulation bei Schlaf und Schlafstörungen: Ein Überblick. Schlafwissenschaft und -praxis, 5(1). https://doi.org/10.1186/s41606-020-00057-9

Stultz, D.J., Osburn, S., Burns, T., Pawlowska-Wajswol, S. und Walton, R. (2020). Sicherheit der transkraniellen Magnetstimulation (TMS) in Bezug auf Anfälle: Eine Literaturübersicht. Neuropsychiatrische Erkrankung und Behandlung, Volumen 16, 2989—3000. https://doi.org/10.2147/ndt.s276635

Sun, W., Qiao, W., Gao, L., Zheng, Z., Xiang, H., Yang, K., Bai, Y. und Yao, J. (2023). Fortschritte in der transkraniellen Magnetstimulationsforschung und der Weg zur Präzision. Neuropsychiatrische Erkrankung und Behandlung, Volumen 19, 1841—1851. https://doi.org/10.2147/ndt.s414782

Tepper, S. (o. J.). Neuromodulation zur Migränebehandlung | AMF. Amerikanische Migräne-Stiftung. https://americanmigrainefoundation.org/resource-library/spotlight-neuromodulation-devices-headache/