Tiefhirnstimulation
DBS beinhaltet die Verwendung von stereotaktisch implantierten intrazerebralen Elektroden, die mit einem Neurostimulator (implantiert in der Brustwand) verbunden sind, um die Neuronen in der Nähe der Elektroden konstant zu stimulieren. Die Hochfrequenz-DBS hat sich als chirurgische Alternative zur medikamentösen Behandlung der idiopathischen Parkinson-Krankheit etabliert. Weitere neurologische Indikationen sind essentieller Tremor und primäre Dystonie (Benabid et al., 2005). Hauptziele bei Morbus Parkinson und Dystonie sind die uni- oder bilaterale Stimulation des Globus pallidus internus und des Nucleus subthalamicus (Benabid et al., 2005). Die Ergebnisse der Langzeitbehandlung von Morbus Parkinson deuten darauf hin, dass die DBS bei der Verringerung schwerer motorischer Komplikationen (hauptsächlich Tremor und Dyskinesien) sehr wirksam ist, während der Gesamtprozess der Degeneration wahrscheinlich nicht aufgehalten wird (Benabid et al., 2005; Hilker et al, 2005).
Es werden vier allgemeine Hypothesen über die Wirkungsweise der DBS diskutiert (Depolarisationsblockade, synaptische Hemmung, synaptische Depression und stimulationsinduzierte Modulation der pathologischen Netzwerkaktivität), aber der therapeutische Mechanismus stellt wahrscheinlich eine Kombination mehrerer Phänomene dar (McIntyre et al., 2004). DBS mit spezifischen Stimulationsparametern kann eine „funktionelle Läsion“ hervorrufen, d. h. eine reversible und kontrollierte Modifikation/Hemmung der Funktion eines bestimmten Knotens innerhalb eines spezifischen neuronalen Schaltkreises. DBS kann daher als verbesserte Alternative zu ablativen neurochirurgischen Verfahren angesehen werden, die für genau definierte Gruppen von Patienten mit extrem schweren behandlungsresistenten psychischen Störungen eingesetzt werden.
Die häufigsten neurochirurgischen Eingriffe bei hartnäckigen psychiatrischen Störungen, die derzeit angewandt werden, sind die anteriore Cingulotomie, die subcaudate Traktotomie, die limbische Leukotomie und die anteriore Kapsulotomie. Bei diesen Verfahren werden die frontostriatalen, frontothalamischen oder cingulären Fasern durch direkte (Schnitt) oder indirekte (Thermo- oder Radiokoagulation) Eingriffe unterbrochen. Die Hauptindikationen für neurochirurgische Eingriffe in der Neuropsychiatrie sind schwere, behindernde und behandlungsrefraktäre Zwangsstörungen und schwere depressive Störungen; es wurden jedoch auch Berichte über die Behandlung von Schmerzen, Angststörungen und Selbstverstümmelung veröffentlicht (Meyerson, 1998; Lippitz et al., 1999; Price et al., 2001; Cosgrove und Rauch, 2003; Greenberg et al., 2003; Christmas et al., 2004). Sowohl bei Depressionen als auch bei Zwangsstörungen wird berichtet, dass sich bei bis zu 66 % der behandelten Patienten eine wesentliche Verbesserung einstellt, auch wenn die Definition des Ansprechens oft bescheiden ist (Bridges et al., 1994; Jennike, 1998; Christmas et al., 2004). Die stereotaktische subkaudale Traktotomie kann es bis zu 40-60 % der Patienten ermöglichen, ein normales oder nahezu normales Leben zu führen, obwohl erhebliche psychiatrische Symptome zurückbleiben können. Es wurde berichtet, dass die Selbstmordrate bei unkontrollierten affektiven Störungen von 15 % vor der chirurgischen Behandlung auf 1 % nach der Operation gesunken ist (Bridges et al., 1994; Greenberg und Rezai, 2003). Zu den Vorteilen der DBS im Vergleich zu ablativen neurochirurgischen Eingriffen gehören ihre Reversibilität (das gesamte System kann abgeschaltet oder explantiert werden) und die Möglichkeit, die Stimulationsvariablen für jeden Patienten zu optimieren, um die Reaktion zu maximieren und die Nebenwirkungen zu minimieren.
Da die Neurochirurgie bei psychiatrischen Störungen eine so kontroverse Geschichte hat, muss die DBS für diese potenziellen Indikationen besonders berücksichtigt und sorgfältig prospektiv getestet werden. Außerdem ist die DBS nicht frei von Nebenwirkungen. Die meisten sind tolerierbar, doch können bei bis zu 6 % der Patienten schwerwiegende operationsbedingte Nebenwirkungen (erhebliche neurologische Beeinträchtigungen infolge von Infektionen oder Blutungen) auftreten (Grill, 2005). Daher sollte die DBS bei psychiatrischen Patienten unter Anwendung der höchsten ethischen Standards untersucht werden.
Unter den potenziellen psychiatrischen Indikationen waren Zwangsstörungen und Depressionen bisher die Hauptschwerpunkte der DBS-Forschung. Bei der Zwangsstörung wurden die Ziele im Gehirn auf der Grundlage früherer Erfahrungen mit neurochirurgischen Eingriffen (Läsionen) und mit bildgebenden Untersuchungen ausgewählt, die auf eine durchweg erhöhte neuronale Aktivität im orbitofrontalen Gyrus und im Kopf des Nucleus caudatus hinweisen, wenn Zwangsstörungssymptome vorhanden sind (Whiteside et al., 2004); das am häufigsten untersuchte Ziel ist der vordere Teil der inneren Kapsel (der in das ventrale Striatum und den Nucleus accumbens übergeht); dieses Ziel wird allgemein als ventrale Kapsel/ventrales Striatum bezeichnet. In einer frühen Studie erfuhren 2 von 3 Patienten, die im vorderen Teil der inneren Kapsel stimuliert wurden, eine anhaltende klinisch bedeutsame Verbesserung während einer Nachbeobachtungszeit von bis zu 39 Monaten (Gabriels et al., 2003). Eine klinisch signifikante Verbesserung wurde auch bei einem Patienten beschrieben, der beidseitig an der vorderen inneren Kapsel stimuliert wurde, wobei die Vorteile nach 3 Monaten der Stimulation beobachtet wurden und mindestens 10 Monate lang anhielten (Anderson und Ahmed, 2003). Darüber hinaus wurden bei 3 von 4 OCD-Patienten, die an dieser Stelle bilateral stimuliert wurden, akute positive Wirkungen beschrieben, die in einer doppelblinden Crossover- und langfristigen Verlängerungsphase von mindestens 21 Monaten verifiziert wurden (Nuttin et al., 2003). Eine weitere doppelblinde Crossover-Studie mit vier Patienten, die eine bilaterale Stimulation der vorderen Extremität der inneren Kapsel erhielten, zeigte positive Ergebnisse: Bei einem von vier Patienten kam es während der doppelblinden Testphase (zwei Blöcke mit drei Wochen aktiver Stimulation im Wechsel mit zwei Wochen ohne Stimulation) zu einer Verbesserung der OCD-Symptome um mehr als 35 % im Vergleich zum Ausgangswert. Zwei Patienten zeigten diese Verbesserung während der offenen Phase (zwischen 4 und 13 Monaten nach der Implantation) (Abelson et al., 2005). Weltweite Erfahrungen mit der chronischen ventralen Kapsel-/ventralen Striatum-DBS zur Behandlung von Zwangsstörungen (einschließlich 26 Patienten, die 3 bis 36 Monate lang beobachtet wurden) ergaben, dass die Behandlung im Allgemeinen gut verträglich und angemessen wirksam ist (Greenberg et al., 2010). Die Ansprechraten (≥ 35 % Rückgang auf der Yale-Brown Obsessive-Compulsive Scale) betrugen 46 % nach 6 Monaten (n = 24), 48 % nach 1 Jahr (n = 21), 65 % nach 2 Jahren (n = 17) und 58 % nach 3 Jahren (n = 12).
Auf der Grundlage des neuronalen Netzwerks, von dem angenommen wird, dass es dieser Störung zugrunde liegt, wurden weitere DBS-Ziele für Zwangsstörungen untersucht. Eine zwölfmonatige bilaterale Stimulation des vorderen Teils des Nucleus caudatus (einschließlich des Nucleus accumbens) führte bei einem einzigen Patienten zu einer signifikanten Verbesserung der Zwangsstörung und der depressiven Symptome (Aouizerate et al., 2004). Die bilaterale Stimulation des Nucleus subthalamicus führte bei zwei Patienten zu einer kurzfristigen klinischen Reaktion, wobei die Wirkung mindestens 8-15 Monate anhielt (Mallet et al., 2002). Bei einem anderen Patienten, der an Parkinson und schwerer Zwangsstörung litt, führte die bilaterale Stimulation des Nucleus subthalamicus zu einer kurzfristigen dramatischen Verbesserung der Bewegungsstörungen sowie der psychiatrischen Symptome, wobei die Wirkungen bei chronischer Stimulation mindestens ein Jahr lang anhielten (Fontaine et al., 2004). Anschließend wurde in einer multizentrischen, scheinkontrollierten, doppelblinden Crossover-Studie ein statistisch signifikanter Nutzen der Stimulation des Nucleus subthalamicus bei 16 behandlungsresistenten Patienten mit Zwangsstörungen festgestellt (Mallet et al., 2008).
Hinweise darauf, dass die DBS bei Stimmungsstörungen wirksam sein könnte, wurden zunächst aus Beobachtungen von Patienten mit neurologischen Störungen und Zwangsstörungen gewonnen, die sich einer DBS unterzogen (Bejjani et al., 1999; Berney et al., 2002; Stefurak et al., 2003). Durch die Verfeinerung von Modellen neuronaler Netzwerke, die an der TRD beteiligt sind (weitgehend auf der Grundlage von Daten aus der Neurobildgebung), wurden zusätzliche Ziele identifiziert. Der erste veröffentlichte Bericht über DBS bei TRD war eine Proof-of-Concept-Studie mit sechs Patienten, die eine antidepressive Reaktion bei vier Patienten nach sechs Monaten offener bilateraler DBS in der weißen Subgenitalsubstanz des Cingulum beschrieb (Mayberg et al., 2005). Diese Studie umfasste 20 Patienten, die mindestens 12 Monate lang beobachtet wurden, und ergab, dass 60 % der Patienten nach 6 Monaten DBS eine antidepressive Reaktion zeigten und 55 % 12 Monate nach dem Eingriff (Lozano et al., 2008). Die chronische subgenuale cinguläre DBS war mit keinen nennenswerten unerwünschten Ereignissen verbunden. Eine multizentrische, doppelblinde, scheinkontrollierte Studie zur subgenualen cingulären DBS bei TRD wird derzeit in den USA durchgeführt.
Andere Ziele für die DBS bei TRD wurden vorgeschlagen, darunter der vordere Schenkel der vorderen inneren Kapsel (ALIC, ein früheres Ziel für die ablative Behandlung bei schweren psychiatrischen Störungen) (Greenberg et al., 2005), Nucleus accumbens (Schlaepfer et al., 2008b), Thalamus peduncle (Jimenez et al., 2005) und Habenula (Sartorius und Henn, 2007; Sartorius et al., 2010). Die DBS des ALIC wurde mit einer Verbesserung der depressiven Symptome bei Patienten mit schwerer, behandlungsresistenter Zwangsstörung in Verbindung gebracht (Greenberg et al., 2006), und eine offene Studie an 15 Patienten mit TRD, die nicht an einer Zwangsstörung leiden, zeigte eine Ansprechrate von 40 % nach sechs Monaten und eine Ansprechrate von 53 % bei der letzten Nachuntersuchung (Malone et al., 2008). Die DBS des Nucleus accumbens wurde bei 10 TRD-Patienten nach 12 Monaten Stimulation mit einer Ansprechrate von 50 % in Verbindung gebracht (Bewernick et al., 2010).
Obwohl nur Daten aus kleinen Studien und Fallberichten vorliegen, scheint die DBS eine potenziell vielversprechende Behandlungsmethode für Zwangsstörungen und Depressionen zu sein. In der Tat sind große Placebo-Reaktionen bei diesen sorgfältig ausgewählten, schwer kranken Patienten unwahrscheinlich (Schatzberg und Kraemer, 2000). In Anbetracht der Invasivität des Verfahrens und der damit verbundenen Risiken sind placebokontrollierte Daten jedoch von entscheidender Bedeutung, um festzustellen, ob DBS eine klinisch wirksame Intervention bei TRD sein kann; solche Daten werden auch dazu beitragen, die relative Wirksamkeit und Sicherheit der verschiedenen untersuchten Ziele zu bestimmen. Darüber hinaus sind wesentliche Fragen zum Wirkmechanismus noch nicht geklärt und sollten auch in Zukunft ein wichtiger Bestandteil der Studien sein.