Medizin Hirn unter Strom

Ivica Alilovic leidet an der Parkinson-Krankheit. Neurochirurgen pflanzen ihm einen Schrittmacher in den Kopf, um dem Zittern ein Ende zu bereiten. Eine Reportage aus dem Operationssaal

Der Operationstisch wankt. Christian Moll zählt. „Sieben Schläge pro Minute“, murmelt der Elektrophysiologe, „wie immer.“ Die Liege im OP der Kölner Uniklinik ist durchaus stabil, nur der Patient darauf ist es nicht. Seine Arme flattern, die Hände fuchteln, die angewinkelten Knie pendeln, alles im gleichen Rhythmus. „Da sehen Sie sein Problem“, sagt Moll.

Den Kranken – ein kräftiger Mann, 1,81 Meter und 96 Kilo vorwiegend Muskelmasse – schüttelt es, dass der Operationstisch erbebt. Nicht vor Angst – Ivica Aliloviƒ hat die Parkinson-Krankheit und zittert immer. Behutsam befestigen Moll und seine Kollegen Kabel an ihrem Patienten, stöpseln sie an ihre Messgeräte. Alfons Schnitzler und seine Kollegen von der Neurologischen Uniklinik in Düsseldorf hämmern auf die Tastatur ihrer Laptops, um die Videoprojektion vorzubereiten: Gleich werden die Hirnströme von Ivica Aliloviƒ über die Wand im Operationssaal der Klinik für Stereotaxie und Funktionelle Neurochirurgie flackern. Das dreiköpfige Physikerteam vom Forschungszentrum Jülich beratschlagt noch über den Computertomografie- und Magnetresonanzbildern seines Schädels und eines Hirns, das an sich selbst zurzeit keine rechte Freude hat.

Ivica Aliloviƒ ist Koch und lebt seit 24 Jahren in Essen. Der gebürtige Kroate ist erst 50, „ein early onset- Fall“, sagt Volker Sturm, der Chef im OP. So wie der Schauspieler Michael J. Fox erkrankte auch Aliloviƒ schon in jungen Jahren. Wenn Parkinson so früh auftritt, ist der Verlauf meist besonders schwer. Zuerst bewegte sich die rechte Hand, dann seine ganze rechte Seite langsamer. Den Job in einem Ausflugslokal musste er aufgeben, weil die motorischen Störungen immer schlimmer wurden. „Mittags, da kommen 200, 300 Gäste“, klagt er, „da muss man einfach schnell sein. Irgendwann ging es nicht mehr.“ Inzwischen ist der zweifache Vater arbeitsunfähig. Seine Gliedmaßen zittern zu sehr, als dass er Pfanne und Töpfe halten könnte. Alle Medikamente, die seine Symptome lindern könnten, verlieren ihre Wirkung.

Heilen wird ihn die Hirnoperation im Kölner Klinikum nicht. Gelingt aber, was die Mediziner mit ihm vorhaben, so wird künftig ein Hirnschrittmacher in seinem Kopf elektrische Impulse ins Nervengewebe funken, und die quälendsten Symptome der Krankheit werden nahezu verschwinden. Deep brain stimulation heißt das experimentelle Verfahren, erst seit wenigen Jahren wird die Therapie mit den ins Hirn implantierten Neuro-Sonden bei der Behandlung schwerer Parkinson-Leiden erprobt.

„Herr Aliloviƒ, wie geht es Ihnen?“ Sturm rollt auf seinem Stuhl Richtung OP-Tisch. Der 59-jährige Neurochirurg gibt den Kollegen das Zeichen, er will endlich anfangen. „Gut“, tönt es undeutlich unter dem Stahlring über dem Gesicht des Patienten hervor. An diesem Stereotaxiering sind lauter spitze Gerätschaften angebracht, alle zielen auf den Schädel. Sturm greift zum Besteck, doch plötzlich herrscht Krisenstimmung im OP, die Mediziner drängen sich um ein mechanisches Teil, eine Mikrometerschraube. Es ist nichts zu machen, das Instrument ist kaputt. „Okay, wir können das auch manuell machen“, beschließt der grauhaarige Operateur. „High-Tech“, murmelt er und beugt sich über den Kranken.

In dessen Hirn sind schon viele Nervenzellen verendet. Zu viele. Niemand weiß, was genau bei Parkinson-Kranken ein Massensterben der Neurone in der Schwarzen Substanz (Substantia nigra) im Mittelhirn auslöst. Eine genetische Veranlagung, Umweltfaktoren, Infektionen könnten daran beteiligt ein, doch wie der Krankheitsprozess letztlich startet, ist rätselhaft. Was die Ärzte allerdings sicher wissen: Hat der Nerventod dort einmal begonnen, ist er nicht mehr zu stoppen. Die Symptome der Krankheit setzen ein, sobald etwa zwei Drittel einer Gruppe besonderer Neurone in der Schwarzen Substanz verendet sind.

Kriechend zum Kühlschrank

Mit dem Untergang der Zellen beginnt das große Zittern. Die Neurone im Mittelhirn sind eine wichtige Quelle für den Hirnbotenstoff Dopamin. Versiegt der Nachschub, bricht in zwei anderen Hirnzentren, den subthalamischen Nuklei, die elektrische Feinsteuerung der Neuronenschaltkreise zusammen, deren Nervennetzwerk entfaltet eine überbordende rhythmische Aktivität. Diese mächtigen Entladungssalven sieht man den Patienten schließlich an: Ihre Gliedmaßen beginnen zu schlottern – „Ruhetremor“ nennen die Mediziner das. Schlimmer noch peinigt die Kranken eine zunehmende Muskelsteife, die bis zur Bewegungsunfähigkeit führen kann. Auch Sturms Patient kann kaum noch gehen. „Manchmal muss ich auf allen vieren zum Kühlschrank kriechen“, berichtet Aliloviƒ. Zwar können Medikamente die Symptome meist dämpfen. Die Kranken bekommen eine Vorstufe des Dopamins, die im Hirn zum richtigen Botenstoff umgewandelt wird. Doch das hilft nur begrenzte Zeit, zudem haben die Präparate oft schwere Nebenwirkungen. Schätzungsweise 250 000 bis 400 000 Parkinsonkranke leben in Deutschland. Vor allem unter den Spätfolgen „leiden viele Patienten unvorstellbar“, versichert Sturm.

Es geht los. „Target point!“, ruft Ralph Lehrke seinem Chef zu: „x: 15, y: minus 3,7 und z: 53,5.“ Sturm stellt die Koordinaten an der Führung der Elektrode ein. „Vertikal 7,7.“ Die Zahlen bezeichnen einen kleinen Nervenknoten in Aliloviƒs Hirn. Zielpunkt: subthalamischer Nukleus, so groß „wie eine komprimierte Erbse“, sagt Sturm. Den muss der Chirurg nach 53 Millimetern Hirnsubstanz mit der Sonde treffen. Der Schrittmacher – Stückpreis 15000 Euro – soll die unheilvolle Daueraktivität dort durch fein dosierte Stromfolgen dämpfen. „Das wird laut, ich mache jetzt die Bohrlöcher, Herr Aliloviƒ“, warnt der Operateur den Kranken vor, „Sie wissen ja, wie beim Zahnarzt, nur bei uns tut das nicht weh.“

Der Computer meldet Volltreffer

Die Kopfhaut des Patienten ist betäubt, er hat Beruhigungsmittel bekommen, ist aber bei Bewusstsein. Die Haut teilt sich unter dem Skalpell, zehn Sekunden lang kreischt der Bohrer, und in Aliloviƒs Schädel klafft ein Loch. Sturm saugt Blut und Knochenmehl ab, öffnet die Hirnhaut. Der Weg ist frei. Zum letzten Mal vergleichen die Mediziner die Koordinaten. „Diese Zahlen sind jetzt unsere einzige Orientierung“, sagt Moll. Die Elektrode wird millimetergenau auf Kurs gehalten. „Woher aus Kroatien kommen Sie denn?“ – „Slawonien“, murmelt Herr Aliloviƒ. „Ah, wie schön, Slovenien.“ Sturm bohrt die Elektrode vorsichtig in die Hirnmasse. „Slawonien!“, protestiert Aliloviƒ matt. „Ach so.“

Diese erste Elektrode dient zur Ableitung der Neuronensignale. Damit lässt sich der eigentliche Schrittmacher später noch genauer in Position bringen. Die Messdaten knattern in Salven aus dem Lautsprecher des Laptops. Eine schnelle Zackenlinie aus dem Beamer huscht über die Wand des OP-Saals. Die Elekrophysiologen sind unzufrieden. „Wir nehmen eine neue“, entscheidet Moll. Sturm gehorcht, schiebt einen neuen Draht vor. Tiefer und tiefer dringt der Messdraht ein. „Thalamus“, meldet Sturm die Position, „noch einen Millimeter?“ Wieder keine brauchbare Ableitung. „Das hatten wir noch nie. Keine Ahnung, was da schief läuft“, knurrt der Operateur, „Metaphysik.“

Dass die Elektrode ausfällt, war nicht vorgesehen, als das Team am Morgen um acht Uhr mit den Vorbereitungen begann. Keine zwei Gehirne sind gleich. Das des Kroaten leuchtet grünlich aus dem Monitor, an dem Sturm und Harald Treuer, der Chef der Physikergruppe, den Weg der Sonde planen. Auf dem Weg von der Oberfläche zum Subthalamus müssen sie Blutgefäße umschiffen und dürfen keine Nervenzentren verletzen. Der Computer hat aus den Tomografie- und Magnetresonanzaufnahmen ein präzises dreidimensionales Modell von Aliloviƒs Hirn errechnet. Plötzlich bahnt sich auf dem Schirm ein gelbes Kreuz den Weg in die Tiefe des Hirns, bis der Zielpunkt erreicht ist. Voraussichtliche Maximalabweichung 0,8 Millimeter, meldet der Rechner. „Das heißt Volltreffer“, sagt Sturm, gießt sich einen Kaffee ein und lehnt sich zurück. Noch eine Kontrolle. Auf dem Schirm erscheint die Schwarze Substanz. „Das sieht schon etwas zerfressen aus, durch den Zelluntergang“, sagt er, „da entsteht der Parkinson.“ Der OP-Kanal ist klar. „Optimal, optimal“, sagt er zufrieden.

Inzwischen operiert Sturm nicht nur 90 von den Kassen unterstützte Parkinson-Patienten pro Jahr, er hat sich auch auf eine weit heiklere Anwendung der Hirnschrittmacher eingelassen: Er und eine Hand voll Pioniere wenden das Verfahren an, um psychische Störungen zu therapieren. Vier Kranken mit schwersten Zwangsneurosen und Angsterkrankungen hat Sturm die Sonden in den Nucleus accumbens implantiert – eine Hirnregion, die an der Verarbeitung von Angstgefühlen beteiligt ist.

Bislang konnten die Chirurgen solchen Patienten nur helfen, indem sie kleine Bereiche des Hirngewebes verschmorten – ein irreversibler Eingriff, den auch Sturm nur als allerletzte Möglichkeit akzeptieren mag. Denn die Chirurgie kann den Angstpatienten zwar von quälenden Panikgefühlen befreien, raubt ihnen aber auch manchmal Teile ihres emotionalen Erlebens, sie fühlen sich oft seltsam unbeteiligt und können sich nicht mehr freuen. Diese Begleiterscheinungen hat auch die Tiefenhirnstimulation schon gezeigt, doch immerhin kann sich der Patient jederzeit gegen die Sonde entscheiden. Man kann sie abschalten oder auch wieder herausziehen. Bei einem Dutzend depressiver Parkinson-Kranker haben Sturm und seine Kollegen indessen just das Gegenteil einer emotionalen Verarmung beobachtet. Bei den Kranken verbesserten sich das Gefühlsleben und die Stimmung nach Einsetzen der Hirnsonde so stark, dass Sturm nun davon überzeugt ist, damit auch schwer Depressive behandeln zu können. Bei Epileptikern oder gar Schizophrenie-Kranken könne der Einbau von Hirnschrittmachern womöglich ebenfalls segensreich wirken.

Trotzdem, ganz wohl ist ihm nicht. Lange habe er sich geweigert, die Technik auch für Psycholeiden zu verwenden, beteuert er. Erst der Fall einer schwer zwangsgestörten Frau, der weder mit Psychotherapie noch mit Medikamenten zu helfen war, hat seine Meinung geändert. Die Patientin hatte 50-mal pro Nacht kontrolliert, ob ihr Baby zugedeckt war. „Die Suizidrate bei so schweren Zwangstörungen ist erschreckend hoch“, versichert er, „immerhin um die 15 Prozent.“

Trotz aller Erfolge gilt deep brain stimulation noch als heroische Medizin – vielen Neuromedizinern ist der Eingriff zu gewagt. Denn wie genau die Hirnschrittmacher ihren Effekt erzielen, ist nicht so ganz geklärt. Und zudem fürchten viele Experten, dass die Effekte, vor allem die Langzeiteffekte, weit vielschichtiger sein könnten, als bisher zu übersehen ist. Man müsse erst mal verstehen, was man da überhaupt tue, und eigentlich sei es ein Wunder, dass die Sache überhaupt funktioniere, lautete noch vor wenigen Monaten das Fazit der Fachleute beim internationalen Treffen der Neuroforscher in Florida.

Sturm teilt die Bedenken. „Hätten Sie mir vor zehn Jahren gesagt, dass ich heute hier stehe und solche Operationen durchführe – ich hätte Sie ausgelacht.“ Weder neue Erkenntnisse zur Hirnfunktion noch neue Operationstechniken hätten die Anwendung des Verfahrens bei Parkinson-Kranken ermöglicht, sagt er. Den Durchbruch brachten vor allem die rasanten Fortschritte der Medizintechnik bei hoch auflösenden Durchleuchtungsverfahren. Nur mit besonders leistungsfähigen Computertomografen und detaillierten Magnetresonanzbildern können die Operateure einen ungefährlichen Weg ins Hirn der Kranken erkunden.

Im OP ist die Entscheidung gefallen, Sturm verzichtet auf die Ableitungselektrode. Die Ableitung der Hirnströme kann man auch mit dem eigentlichen Hirnschrittmacher durchführen, allerdings nicht so präzise. Vier Stunden Arbeit liegen noch vor dem Operationsteam – und vor Aliloviƒ. Sturm führt vorsichtig die Sonde, den Hirnschrittmacher, durch den berechneten OP-Kanal. Die Sonde sitzt vier Millimeter oberhalb des Ziels. „Herr Aliloviƒ, geht es ihnen gut?“ – „Ja, sehr gut.“ Sturm saugt die Wunde ab. Nun muss der Patient auch etwas tun, die nächsten drei Stunden immer wieder. „Zählen Sie mal von 100 runter!“, kommandiert der Neurologe Alfons Schnitzler. „100, 99, 98…“, nuschelt der Kranke. „Gut, und nun die Wochentage?“ – „Montag, Dienstag, Mittwoch, Donners…“ – „Sehr schön!“, ruft Schnitzler und hält dem Patienten den ausgestreckten Mittelfinger vors Gesicht: „Sehn Sie den doppelt?“ – „Einfach.“ Mit solchen Aufgaben können die Neurologen prüfen, ob beim Vortrieb nicht unabsichtlich Schaden im Hirn angerichtet wurde. „Machen Sie mal eine Faust, Herr Aliloviƒ. Gut. Kribbelt Ihre linke Seite?“ Sturm hat das Ziel inzwischen fast erreicht.

Die OP-Schwester wird an den Stromgenerator beordert. „Du musst nur am Rädsche drehn“, sagt einer der Neurologen und stellt das Gerät auf 130 Hertz ein. Zwei Volt, signalisiert er mit den Fingern. Das Zittern des Patienten verringert sich plötzlich. Sturm ist zufrieden. „Auch der Rigor ist weg, das wird was.“ 1,5 Volt. Die Zackenlinie auf der Projektionswand fällt zusammen. „Da muss ich gar nicht gucken“, sagt der Elektrophysiologe Moll, „links ist die Hand jetzt ruhig.“ Auf der gesamten linken Körperseite des Kranken ist der Tremor verschwunden. Nur die Knie pendeln noch etwas.

Die Sonde sitzt. „Starker Effekt, auch ipsilateral.“ Röntgenkontrolle, alle müssen raus aus dem OP. Kleine Pause, während Aliloviƒs Schädel geröntgt wird, verschlingen die Operateure Schmalzgebäck. Die am Computer berechnete Position der Sonde wird auf die fertige Röntgenaufnahme elekronisch draufgerechnet. Das Bild zeigt nur eine Sonde. „Perfekt“, urteilt Sturm und fixiert den Hirnschrittmacher mit Knochenzement. Zehn Minuten warten bis zum Aushärten. Auch das ist wichtig, die Sonde soll die nächsten 30 Jahre halten.

Der Kölner Arzt zählt zu den Pionieren der neuen Behandlungsmethode mit der Tiefenhirnstimulation. Allerdings ist er nicht der einzige Spezialist: Auch in Kiel, Heidelberg, Mannheim, München, Freiburg und Homburg/Saar arbeiten neurochirurgische Zentren an den Unikliniken inzwischen mit der Methode. Doch entwickelt wurde das Verfahren in der Schweiz, vor acht Jahren von dem Grenobler Neuromediziner Alim-Louis Benabid und dem Zürcher Neurochirurgen Jean Siegfried. Benabid hat inzwischen rund 250 Parkinson-Kranke operiert, „aber wir sind fast dran“, sagt Sturm.

Plötzlich liegt der Kranke ruhig

Jetzt geht alles schnell. Sturm greift wieder zum Bohrer. Denn auch auf der anderen Hirnseite muss eine Sonde positioniert werden, um auch die andere Körperhälfte des Kranken ruhig zu stellen. Sturm setzt die zweite Sonde in den Stereotaxiering auf dem Schädel und treibt sie in die Hirnmasse. „Was kochen Sie uns denn, wenn es Ihnen wieder gut geht?“, will er wissen. „Oh, ganz frischen Fisch mit schönem Gemüse!“, jubelt der Kranke. Dann liegt er auf einmal still da. Die zweite Sonde sitzt genau, der Strom wirkt auch auf dieser Seite. Zum ersten Mal seit Jahren zittert er nicht. „Ein Gefühl wie neugeboren“, wird er drei Wochen später sagen, wenn er in der Reha-Klinik in Düsseldorf aus dem Schwimmbecken steigt. Dann wird er die Arme waagerecht nach vorn strecken. „Sehen Sie nur!“ Seine Arme und Hände werden so ruhig sein, dass er ein rohes Ei auf dem Mittelfinger balancieren könnte. Erst nach dem Reha-Training wird man über den Erfolg der Operation Endgültiges sagen können. Aliloviƒ wird jedenfalls fürs Erste zufrieden sein: „Ich will wieder arbeiten.“

Sturm greift ein letztes Mal zum Messer. „Nur noch die Kabel unter Putz legen“, sagt er und schneidet seitlich am Hinterkopf ein Loch in die Kopfschwarte. Blut spritzt, dann schiebt er ein feines Kabel unter der Kopfhaut zu den Sonden vor und schließt sie an. Am nächsten Tag wird er dem Patienten noch einen winzigen Generator unter die Kopfhaut montieren, mit dem Impulsfolge und Stromstärke reguliert werden. Erst einige Tage später wird Schnitzlers Team an der Düsseldorfer Uniklinik damit die elektrische Feineinstellung der Sonde vornehmen. Bis dahin bleibt der Strom im Hirn abgeschaltet.

Während die OP-Schwestern das Besteck einsammeln, die blutigen Zellstoffmatten vom Boden klauben und die Geräte einpacken, fahren Pfleger den Patienten aus dem Operationssaal. Langsam schließen sich die Fahrstuhltüren hinter der Liege. Sie wankt bedrohlich. Herr Aliloviƒ zittert.