Die Tiefe Hirnstimulation (THS) des subthalamischen Kerns hat sich als eine essenzielle Methode etabliert, um die motorischen Einschränkungen von Menschen mit der Parkinson-Krankheit signifikant zu mildern. Lange Zeit existierten in der Forschung jedoch zwei getrennte Ansätze zur Optimierung dieses Verfahrens: Während bildgebende Verfahren untersuchten, welche räumlichen Areale des Gehirns für einen Therapieerfolg stimuliert werden müssen, konzentrierte sich die Elektrophysiologie auf die Frequenzen der neuronalen Signale. Eine interdisziplinäre Studie von Bahners et al. (2026) konnte diese beiden Dimensionen nun erstmals zusammenführen und ein spezifisches Gehirnnetzwerk charakterisieren, das sowohl räumlich als auch zeitlich präzise definiert ist. Durch die Analyse einer umfangreichen Kohorte von 50 Patienten, bei der simultan Hirnsignale über implantierte Elektroden sowie die kortikale Aktivität mittels Magnetenzephalographie (MEG) gemessen wurden, identifizierten die Forschenden das sogenannte „THS-Response-Netzwerk“.
Dieses Netzwerk bildet eine funktionelle Brücke zwischen dem subthalamischen Kern und den frontalen Hirnregionen und kommuniziert maßgeblich in einem spezifischen Frequenzbereich, dem schnellen Beta-Band zwischen 20 und 35 Hz. Die Ergebnisse der Untersuchung verdeutlichen, dass die Parkinson-Symptomatik dann am effektivsten gelindert werden kann, wenn die Stimulation genau dieses synchronisierte Netzwerk anspricht. Besonders bedeutsam ist hierbei, dass die Stärke der funktionellen Verbindung innerhalb dieses High-Beta-Kanals direkt mit dem Grad der klinischen Verbesserung der Patienten korreliert. Die Studie konnte zeigen, dass diese elektrophysiologischen Karten räumlich stark mit bisherigen MRT-basierten Modellen übereinstimmen und über verschiedene Behandlungszentren und Chirurgen hinweg prädiktiv für den Behandlungserfolg sind. Andere Frequenzbereiche, wie das Theta-Alpha- oder das niedrige Beta-Band, zeigten hingegen keinen signifikanten Zusammenhang mit der therapeutischen Wirkung.
Diese Erkenntnisse markieren einen Wendepunkt für die klinische Anwendung der Tiefen Hirnstimulation. Da nun bekannt ist, dass ein bestimmter Gehirnrhythmus als zentraler Kommunikationskanal für die therapeutischen Effekte fungiert, lassen sich THS-Systeme in Zukunft wesentlich gezielter programmieren. Dies bietet insbesondere für jene Patientengruppen neue Hoffnung, die bislang nur unzureichend auf die Standardeinstellungen der Stimulation reagiert haben. Die Integration von räumlicher Präzision und zeitlicher Frequenzcharakteristik erlaubt eine personalisierte Anpassung der Therapie, die das Potenzial hat, die Lebensqualität von Parkinson-Patienten durch eine optimierte Modulation der neuronalen Netzwerke nachhaltig zu verbessern.
Literatur
Bahners, B. H., Goede, L. L., Zvarova, P., Meyer, G. M., Butenko, K., Lofredi, R., Rajamani, N., Schaper, F. L. W. V. J., Neudorfer, C., Hollunder, B., Pijar, J., Madan, S., Hart, L. A., Sure, M., Steina, A., Rassoulou, F., Hartmann, C. J., Butz, M., Hirschmann, J., . . . Horn, A. (2026). The deep brain stimulation response network in Parkinson’s disease operates in the high beta band. Brain, 149(X), doi:10.1093/brain/awaf445
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