Parkinson gilt seit Langem als Bewegungsstörung. Typische Symptome sind unwillkürliche Muskelkontraktionen, Zittern und Gehstörungen. Die Krankheit kann jedoch auch den Schlaf, die Blutdruckregulation, die Verdauung und die kognitiven Funktionen beeinträchtigen. Die bewegungsbezogenen Symptome können sich beispielsweise verschlimmern, wenn Betroffene unter Stress stehen, verbessern sich jedoch, wenn sie Musik hören.
Neuen Forschungsergebnissen zufolge ist ein Gehirnnetzwerk, das erst 2023 entdeckt wurde, der gemeinsame Faktor, der diesen scheinbar unzusammenhängenden Symptomen zugrunde liegt. Es wird als somato-kognitives Aktionsnetzwerk (SCAN) bezeichnet und verbindet Geist und Körper, um Gedanken in Handlungen umzusetzen. Es hat sich gezeigt, dass eine gezielte Behandlung dieses Netzwerks mittels Gehirnstimulation die Parkinson-Symptome besser lindern kann.
Parkinson ist mehr als nur ein Bewegungsproblem, das einen Körperteil betrifft. Vielmehr handelt es sich um eine Störung des gesamten körperlichen und geistigen Netzwerkes, das Bewegung, Denken, Empfindungen und die innere Körperkontrolle miteinander verbindet.
Ein seltsames Muster
Neurowissenschaftlern ist seit Langem bekannt, dass eine Region des Gehirns, die als primärer motorischer Kortex bezeichnet wird und den Spitznamen M1 trägt, für die Steuerung der Körperbewegungen verantwortlich ist. Dieser kopfbandförmige Streifen des Gehirns erstreckt sich von Ohr zu Ohr und enthält eine „Karte” des gesamten Körpers, die oft als verzerrte humanoide Figur visualisiert wird und als Homunkulus bezeichnet wird. Wenn du deine Hand bewegen möchtest, senden höher gelegene Hirnregionen, die näher an deiner Stirn liegen, Signale an M1 zurück. M1 sendet wiederum motorische Signale an die Hand.
Nun wurde jedoch etwas Seltsames beobachtet. Wenn eine Person in einem Gehirnscanner ihren Mund bewegt, werden mehrere Bereiche von M1 aktiviert und nicht nur der Bereich „Mund“. Diese zusätzlichen Aktivierungsbereiche passen nicht zu dem, was man bisher wusste.
Es hat sich herausgestellt, dass Neurowissenschaftler M1 fast ein Jahrhundert lang unterschätzt haben. M1 ist keine einfache Karte des Körpers. Zwischen den für bestimmte Körperteile zuständigen Bereichen befinden sich Knotenpunkte eines Netzwerks, das die übergeordnete Planung von Bewegungen koordiniert. Anstatt lediglich Befehle von weiter vorne liegenden Hirnregionen auszuführen, hilft M1 dabei, Handlungen zu planen, zu steuern und zu koordinieren. Das Netzwerk wird als „somato-kognitives Aktionsnetzwerk“ (SCAN) bezeichnet, was seine Verbindungsfunktion zwischen Körper und Geist widerspiegelt.
Ein Netzwerk zwischen Gehirn und Körper
Wir wissen (noch) nicht, was die Kette von Ereignissen auslöst, die zu Parkinson führen. Wir wissen jedoch inzwischen, welcher Bereich des Gehirns am stärksten davon betroffen ist: die Substantia nigra. Dabei handelt es sich um eine Struktur tief im Gehirn, in der die Neuronen, die den Botenstoff Dopamin produzieren, langsam absterben.
Die Stimulation anderer mit der Substantia nigra verbundener Regionen kann Parkinson-Symptome lindern. Dies deutet darauf hin, dass ein ganzer Kreislauf beteiligt ist. Die Forscher wussten bereits, dass M1 Teil dieses Kreislaufs ist, und die neuen Ergebnisse zeigen nun, dass insbesondere die SCAN-Regionen von M1 beteiligt sind, die für die Planung und Koordination von Bewegungen zuständig sind. Das Team um Liu stellte anhand mehrerer Bildgebungsdatensätze des Gehirns von 863 Parkinson-Patienten und gesunden Personen fest, dass SCAN bei Parkinson-Patienten übermäßig mit tiefen Hirnregionen verbunden war, nicht jedoch bei gesunden Menschen oder Personen mit anderen Bewegungsstörungen. Patienten mit Parkinson und einer höheren Konnektivität in diesem Kreislauf litten unter stärkeren Symptomen.
Es wurde auch festgestellt, dass bestehende Behandlungsmethoden für Parkinson, darunter das Medikament Levodopa (auch bekannt als L‑DOPA) sowie die Hirnstimulation, die Konnektivität des Kreislaufs verringerten. Dadurch ähnelte das Gehirn von Menschen mit dieser Erkrankung eher dem von gesunden Menschen. Je stärker eine Behandlung die SCAN-Konnektivität verringerte, desto mehr verbesserte sich die Motorik der behandelten Personen.
Wir wissen noch nicht, ob die SCAN-Störungen durch sterbende Neuronen in der Substantia nigra verursacht werden oder umgekehrt. Da Neuronen bereits Jahrzehnte vor dem Auftreten der Symptome abzusterben beginnen, scheint es wahrscheinlich, dass Ersteres Letzteres verursacht. Es ist jedoch nicht ausgeschlossen, dass die SCAN-Funktionsstörung ebenfalls frühzeitig einsetzt und zum Absterben weiterer Neuronen führt.
Bessere Behandlung anleiten
Es wurde auch festgestellt, dass Behandlungen zur Hirnstimulation bei Morbus Parkinson wirksamer waren, wenn die Ärzte gezielt auf SCAN-Regionen abzielten. Bei diesem Experiment kam eine nicht-invasive Technik namens transkranielle Magnetstimulation (TMS) zum Einsatz. Dabei platzieren die Ärzte einen Stab mit einer Magnetspule direkt über M1 auf der Kopfhaut. Frühere Studien hatten gezeigt, dass die Behandlung die Symptome verbesserte, aber nicht wirksamer war als das Medikament Levodopa. Fox sagt, dass TMS unter anderem aufgrund dieser Einschränkung nicht klinisch für Menschen mit Parkinson angeboten wird.
Die gezielte Anwendung von TMS auf bestimmte SCAN-Regionen kann jedoch zu besseren Ergebnissen führen. TMS ist für Patienten möglicherweise attraktiver und leichter zugänglich als die Tiefenhirnstimulation, für die ein chirurgischer Eingriff erforderlich ist. Dadurch steigt das Potenzial der nicht-invasiven Hirnstimulation, Parkinson-Patienten zu unterstützen, in einer zuvor nicht möglichen Weise.
