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Oberflächen-Elektrostimulation verhindert Zittern

Patienten mit Essentiellem Tremor leiden an einem rhythmischen Zittern, vornehmlich der Hände. Dieses lässt sich durch tiefe Hirnstimulation mittels eines implantierten Hirnschrittmachers wirksam behandeln. Eine aktuelle Studie zeigt jetzt, dass auch eine nicht-invasive Stimulation mit Oberflächenelektroden die Intensität des Händezitterns deutlich reduzieren kann.

Dazu wurden Patienten feine Elektroimpulse über Klebeelektroden auf der Kopfhaut verabreicht. Wobei die patientenindividuelle Frequenz und Amplitude des Händezitterns mittels eines Beschleunigungssensors, eines sogenannten Accelerometers am Mittelfinger der Probanden gemessen wurde. In Abhängigkeit von diesen Messungen wurde das Gehirn dann mit minimalem Wechselstrom stimuliert. Es zeigte sich, dass bei der Mehrzahl der Patienten das Zittern während der randomisiert wiederholten, 30 Sekunden dauernden Stimulation zurückging oder gänzlich aufhörte.

Für die Steuerung der Stimulation in Echtzeit wurde eine neue mathematische Methode entwickelt, um die kontinuierliche Anpassung an das variable Zittern zu ermöglichen. Der Algorithmus ist so elegant, dass für seine Anwendung nur eine vergleichsweise geringe Rechenleistung nötig ist. Erstautor Sebastian Schreglmann, Uniklinikum Würzburg; „Für die Vision eines nicht-invasiven Hirnschrittmachers ist dies ein wesentlicher Punkt – dadurch könnte ein kleiner, zum Beispiel am Gürtel zu tragender Controller zur Steuerung ausreichen.“ Eine Anwendung dieses Algorithmus ist auch bei anderen Erkrankungen, die auf einer fehlgeleiteten rhythmischen Aktivität im Gehirn basieren, prinzipiell vorstellbar.


Referenzen:
Uniklinikum Würzburg, ICL London, UCL London
Non-invasive suppression of essential tremor via phase-locked disruption of its temporal coherence; Nat Commun 2021; 12:363; https://www.nature.com/articles/s41467-020-20581-7

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Fotocredit: Canva