Kann man Depressionen behandeln, indem man Gehirnsignale in die falsche Richtung sendet?

In einer aktuellen Studie haben Wissenschaftler der Stanford Medicine eine mögliche Behandlung von Depressionen entdeckt, indem sie die Richtung abnormaler Gehirnsignale umkehren. Es hat sich gezeigt, dass der Einsatz der transkraniellen Magnetstimulation (TMS), einem „nicht-invasiven“ Verfahren, bei dem Magnetfelder zur Stimulation von Nervenzellen im Gehirn eingesetzt werden, die Symptome einer schweren Depression wirksam lindert.

Bevor mit der Forschung begonnen wurde, sagte Dr. Anish Mitra, MD, PhD und Postdoktorand in Psychiatrie und Verhaltenswissenschaften an der Stanford University: „Die führende Hypothese war, dass TMS den Fluss neuronaler Aktivität im Gehirn verändern könnte. Aber um ehrlich zu sein.“ „Ich war ziemlich skeptisch. Ich wollte es testen.“

Um diese Hypothese zu testen, tat sich Dr. Mitra mit dem amerikanischen Neurologen Dr. Marcus Raichle zusammen, der auch Professor für Radiologie an der Washington University School of Medicine in Saint Louis, Missouri, ist.

In seinem eigenen Labor entwickelte Raichle ein mathematisches Werkzeug zur Analyse der funktionellen Magnetresonanztomographie (fMRT), die üblicherweise zur Lokalisierung aktiver Teile des Gehirns verwendet wird. Grundlage der Analyse waren kleine zeitliche Unterschiede zwischen der Aktivierung verschiedener Teile des Gehirns, die auch die Richtung der spezifischen Aktivität erkennen ließen.

Mitra und Raichle schlossen sich später mit dem außerordentlichen Professor für Psychiatrie und Verhaltenswissenschaften an der Stanford University, Nolan Williams, MD, zusammen, dessen Team Depressionen bei seinen Patienten behandelt hat, indem es den Einsatz von Magnetstimulation vorangetrieben und an die Anatomie jedes Patienten angepasst hat. Diese als Stanford Neuromodulation Therapy (SNT) bekannte Behandlung umfasst bildgebende Verfahren, um die Gehirnaktivität zu stimulieren und Depressionen mit hochdosierten Mustern magnetischer Impulse zu reduzieren.

Um die Hypothese weiter zu untermauern, haben die Forscher die Hilfe von 33 Patienten in Anspruch genommen, bei denen bei allen schwere depressive Störungen diagnostiziert worden waren, die sich als äußerst therapieresistent erwiesen. Um Vergleiche in den gesammelten Daten zu ermöglichen, erhielten 23 Patienten die SNT-Behandlung, während die restlichen zehn eine „Placebo“-Behandlung erhielten, die der SNT sehr ähnlich war, jedoch jegliche magnetische Stimulation vermied.

Als die Wissenschaftler fMRT-Daten des Gehirns analysierten, fiel etwas Bedeutendes auf. In einem normalen Gehirn sendet die vordere Insula, eine Region, die Körperempfindungen integriert, Signale an eine andere Region, die Emotionen steuert, den sogenannten anterioren cingulären Kortex. Im Gehirn von etwa 75 Prozent der Probanden war der typische Aktivitätsfluss umgekehrt – konkret sendete der vordere Kortex Signale an die vordere Insula.

Dr. Mitra kommentierte diese Entdeckung in der veröffentlichten Studie mit den Worten: „Was wir gesehen haben, ist, dass es offenbar wirklich darauf ankommt, wer in der Beziehung der Sender und wer der Empfänger ist, wenn es darum geht, ob jemand depressiv ist.“

Mitra fuhr fort: „Es ist fast so, als hätte man bereits entschieden, wie man sich fühlen würde, und dann würde alles, was man spürte, dadurch gefiltert. Die Stimmung ist primär geworden.“

Als jedoch depressive Teilnehmer die SNT-Behandlung erhielten, verlagerte sich der natürliche Fluss der neuronalen Aktivität innerhalb von nur einer Woche wieder in die normale Richtung, was mit der Verbesserung ihres depressiven Zustands einherging. Letztendlich kamen die Wissenschaftler zu dem Schluss, dass Patienten mit schwerster Depression und fehlgeleiteter Gehirnaktivität am meisten von dieser Behandlung profitieren würden.

Williams erklärte: „Dies ist das erste Mal in der Psychiatrie, dass diese besondere Veränderung in einer Biologie – dem Signalfluss zwischen diesen beiden Gehirnregionen – die Veränderung der klinischen Symptome vorhersagt.“

„Wenn wir eine Person mit schwerer Depression bekommen, können wir nach diesem Biomarker suchen, um zu entscheiden, wie wahrscheinlich es ist, dass sie gut auf die SNT-Behandlung anspricht“, sagte Dr. Mitra.

Die Ergebnisse dieser faszinierenden Studie wurden von den Wissenschaftlern am 15. Mai in den Proceedings of the National Academy of Sciences veröffentlicht, mit Dr. Mitra als Hauptautorin und Raichle und Williams als leitenden Autoren.

Raichle kommentierte die Ergebnisse wie folgt: „Verhaltensstörungen wie Depressionen waren mit der Bildgebung schwer zu erfassen, da es sich bei ihnen im Gegensatz zu einer offensichtlichen Hirnläsion um die Feinheit der Beziehungen zwischen verschiedenen Teilen des Gehirns handelt.“

Er kam zu dem Schluss: „Es ist unglaublich vielversprechend, dass die Technologie jetzt an die Komplexität der Probleme herankommt, die wir zu verstehen versuchen.“