Schlaganfall: Hirnstimulation beschleunigt die visuelle Rehabilitation

Der Verlust eines Teils des Gesichtsfeldes gehört zu den häufigen Folgen eines Schlaganfalls im Hinterhauptsbereich des Gehirns. Die sogenannte homonyme Hemianopsie schränkt Betroffene im Alltag stark ein – etwa beim Lesen, Gehen oder Autofahren. Zwar gibt es Rehabilitationsprogramme für das Sehen, doch sie sind meist langwierig und bringen oft nur begrenzte Verbesserungen.

Ein Forschungsteam aus der Westschweiz stellt dieses Bild nun infrage. Mithilfe einer gezielten Hirnstimulation gelang es den beteiligten Klinikerinnen und Klinikern, das Gesichtsfeld von Patientinnen und Patienten mit chronischen Sehstörungen zu erweitern. Zum Einsatz kam eine spezielle Form der transkraniellen Wechselstromstimulation (tACS), bei der unterschiedliche Hirnareale mit verschiedenen Frequenzen stimuliert werden.

An der in «Brain» veröffentlichten Studie waren die École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL), das Universitätsspitäl Genf (HUG), das Spital Wallis, die Clinique romande de réadaptation (CRR) in Sitten sowie das University of Rochester Medical Center in den USA beteiligt.

In die Studie wurden 16 Patientinnen und Patienten nach einem Schlaganfall aufgenommen. Sie nahmen an einem randomisierten, doppelblinden Crossover-Design teil. Jede Person absolvierte zwei Trainingsphasen mit jeweils zehn Sitzungen über rund zwei Wochen, getrennt durch eine mindestens einmonatige Pause.

Der Ansatz basiert auf der Erkenntnis, dass Wahrnehmung nicht in einzelnen Hirnarealen entsteht, sondern durch das Zusammenspiel ganzer Netzwerke. Im Fokus standen zwei Bereiche des visuellen Systems: der primäre visuelle Kortex (V1), der vor allem im Alpharhythmus aktiv ist, und das Bewegungsareal MT, das mit höheren Gammafrequenzen arbeitet.

Durch eine gezielte sogenannte «Forward»-Stimulation – Alpha-Frequenzen über V1 und Gamma-Frequenzen über MT – gelang es den Forschenden, den aufsteigenden Informationsfluss im Gehirn wieder besser zu synchronisieren. Dieser ist entscheidend dafür, visuelle Reize korrekt wahrzunehmen.

Die Patientinnen und Patienten konnten nach der Stimulation bewegte Objekte besser erkennen und unterscheiden. Zudem zeigte sich bei vielen eine messbare Erweiterung des Gesichtsfeldes. Begleitende neurophysiologische Untersuchungen deuten darauf hin, dass die Stimulation gezielt die Kommunikation zwischen den beteiligten Hirnarealen beeinflusst.

Allerdings profitierten nicht alle gleich stark. Entscheidend waren offenbar zwei Faktoren, die bereits vor Beginn der Therapie messbar waren: Zum einen, ob das umliegende Gewebe im primären visuellen Kortex noch funktionell reagierte, zum anderen, ob die Nervenverbindungen zwischen V1 und MT strukturell weitgehend erhalten waren. Bei diesen «guten Respondern» hielten die Verbesserungen an und verstärkten die Effekte des Sehtrainings zusätzlich.

Auch wenn es sich bislang um eine Machbarkeitsstudie handelt, sehen die Autorinnen und Autoren darin einen wichtigen Schritt: Eine visuelle Rehabilitation, die bisher als langsam und mühsam galt, könnte künftig deutlich effizienter werden – durch eine gezielte, netzwerkspezifische Hirnstimulation.

Für die Forschung ergeben sich daraus zwei zentrale Aufgaben: jene Patientinnen und Patienten zu identifizieren, die besonders profitieren dürften, und praktikable Therapieprotokolle zu entwickeln. Denkbar sind laut den Forschenden auch Anwendungen über die Schlaganfallrehabilitation hinaus – etwa in der Sportmedizin oder bei anderen sensomotorischen Störungen, bei denen die neuronale Vernetzung beeinträchtigt ist.