Parkinson ist eine Krankheit, von der weltweit nach Schätzungen der WHO mindestens neun Millionen Menschen betroffen sind. Wer daran erkrankt, erlebt langsamere Bewegungen, Zittern, steifer werdende Muskeln. Und hat die belastende Aussicht, dass es bis heute keine Heilung gibt, sondern nur Therapien, die den Verlauf bremsen oder Symptome lindern. Bisher bedeutet das vor allem: Tabletten, die den Mangel an Dopamin im Gehirn ausgleichen, und – wenn das nicht mehr reicht – neurochirurgische Eingriffe.

Doch ein neuer Forschungsansatz setzt auf eine schonendere Alternative: die nicht-invasive Stimulation des Gehirns durch fokussierte Ultraschallwellen. Hieran forscht auch das Donders Institute im niederländischen Nimwegen, ein international renommiertes Zentrum für Hirn- und Kognitionsforschung, das zur Universität Nimwegen gehört.

Tiefe Hirnstimulation

„Solange wir noch keine neue Generation von Medikamenten haben, werden wir weiter mit der Gabe von Dopamin arbeiten“, sagt Edward de Haan, wissenschaftlicher Direktor des Donders Institute in Nimwegen, gleich hinter der deutschen Grenze bei Kleve. Die Ersatztherapie für das fehlende Dopamin bleibe vorerst der Eckpfeiler der Behandlung; ohne sie könnten viele Patientinnen und Patienten ihren Alltag kaum bewältigen.

Bei schweren Verläufen kommen zudem Operationen wie die Tiefe Hirnstimulation (Deep Brain Stimulation, DBS) oder Eingriffe im Thalamus, einer zentralen Schaltzentrale des Gehirns, hinzu: Dort werden überaktive Nervenbahnen durchtrennt oder mit Elektroden beruhigt, um extremes Zittern der Betroffenen zu stoppen. Doch so wirksam diese Verfahren sind: Sie erfordern einen nicht ganz ungefährlichen Eingriff ins Gehirn.

Hirnerkrankungen betreffen jeden Vierten.

Julian Kosciessa, Neurowissenschaftler vom Cognitive Neuromodulation Lab

In Nimwegen arbeiten Forschende daran, dass sich diese Perspektive eines Tages ändert, nicht nur mit Blick auf Parkinson. „Hirnerkrankungen betreffen jeden Vierten“, sagt Neurowissenschaftler Julian Kosciessa vom Cognitive Neuromodulation Lab des Donders Centre for Cognition nüchtern. Gleichzeitig seien viele etablierte Medikamenten- und Psychotherapien nicht präzise genug, und klassische Operationen setzten voraus, „dass man den Kopf öffnet“: „Neurologie und Psychiatrie brauchen neue Interventionen“, fasst er zusammen.

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Gehirn-OP ohne Skalpell

Eine dieser neuen Interventionen ist fokussierter Ultraschall (Focused Ultrasound Stimulation), quasi eine Art „Gehirn-OP ohne Skalpell“. Die Grundidee erinnert an eine Lupe in der Sonne: Werden Strahlen an einem Punkt gebündelt, entsteht genau dort die größte Wirkung. „Ultraschall ermöglicht uns eine Alternative, ohne den Kopf zu öffnen“, erklärt Kosciessa. „Wichtige Hirnregionen sind tief, klein und komplex. Wir wollen sie erreichen, ohne operieren zu müssen.“ Schon heute wird hochenergetischer fokussierter Ultraschall andernorts eingesetzt, um bei starkem Tremor winzige Bereiche im Thalamus zu veröden. Ziel ist, das Zittern zu unterbinden.

In Nimwegen liegt der Schwerpunkt jedoch auf einer subtileren Anwendung: sehr niedrige Intensitäten, die das Gewebe nicht erhitzen, sondern mechanisch minimal beeinflussen. Die Schallwellen versetzen Zellen in sehr leichte Schwingungen und reizen dadurch Ionenkanäle in den Zellmembranen: molekulare Schalter, über die Nervenzellen ihre Signale weitergeben. So entsteht die Möglichkeit, tief gelegene Hirnregionen vorübergehend zu stimulieren, ohne sie zu verletzen.

Das verlangt enorme Genauigkeit: Schädelknochen unterscheiden sich von Mensch zu Mensch in Dicke und Dichte, also muss berechnet werden, wie die Schallwellen sich im Kopf des individuellen Patienten ausbreiten. Für Menschen mit Parkinson könnten solche Eingriffe eines Tages eine echte Alternative zu klassischen Operationen werden oder sie gezielt ergänzen.

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Auf der Spur der Ursachen

Parallel dazu wird in Nimwegen an den Ursachen von Parkinson geforscht. In genetischen Modellen, etwa mit der Fruchtfliege Drosophila, lassen sich motorische Ausfälle nachbilden. So wird systematisch untersucht, welche Gene an der Krankheit beteiligt sind. „Bei Parkinson sind es um die 150 Gene, die für die Krankheit verantwortlich sind“, sagt Edward de Haan. „Die Arbeit an möglichen Medikamenten zielt auf diejenigen, die am wichtigsten scheinen.“ Schritt für Schritt sollen Wirkstoffe gefunden werden, die tiefer ansetzen als die bisherige Dopamintherapie. „Irgendwann wird die Medikation nicht mehr nur Symptome behandeln, die man mit Dopamin übergießt“, so de Haan, „sondern dafür sorgen, dass die Krankheit gar nicht erst entsteht.“

Diese Hightech-Forschung wird in Nimwegen nicht auf einem abgelegenen Campus, sondern mitten in der Altstadt präsentiert. Die historische Latijnse School beherbergt das Donders Brain Museum mit mehr als 10.000 Besucherinnen und Besuchern jährlich. Besonders Schulklassen lieben die verblüffend einfachen Experimente. „Was schmeckt ihr?“, werden die Kinder gefragt und bekommen Becher mit süßen Fruchtsäften. Das Entscheidende: Die Farben passen nicht. Eine „Erdbeere“ ist auf einmal grün, eine „Banane“ leuchtet rot. „Die Farbe bestimmt, was ihr zu trinken glaubt“, sagt der Wissenschaftler. „Wir wollen damit zeigen, dass Wissenschaftler nicht einfach etwas behaupten können, sondern dass sie Belege dafür brauchen.“ Wissenschaft als Haltung – und als Gegenmittel zu Desinformation.

In Nimwegen arbeitet ein junges Team zusammen

Das Donders Institute versteht sich als junges, internationales Zentrum: In dem Institut arbeiten über 1400 Forschende gemeinsam daran, „das menschliche Gehirn, Kognition und Verhalten zu erforschen“ – vom Molekül über das Individuum bis zur Gemeinschaft. 65 Prozent der Mitarbeitenden sind Promovierende oder Postdocs, ergänzt durch mehrere Masterstudiengänge in Kognitiver Neurowissenschaft und Neurotechnologie sowie eine Graduiertenschule. Gleichzeitig setzt das Institut stark auf gesellschaftliche Wirkung: „Indem wir Wissenschaft zugänglich machen, wollen wir die breite Öffentlichkeit inspirieren und mitnehmen.“

Die Neurowissenschaftlerinnen und Neurowissenschaftler in Nimwegen zeichnen ein erstaunlich konkretes Zukunftsbild: weg von der reinen Symptombekämpfung hin zu Prävention und maßgeschneiderter Therapie. Für die Niederlande fügt sich diese Art von Forschung nahtlos in das Narrativ von „New Dutch“ ein: innovative, international vernetzte Lösungen für große gesellschaftliche Herausforderungen. Das Donders Institute zeigt, wie Gesundheitsforschung, Hightech und gesellschaftliche Verantwortung zusammenkommen. Und wie „New Dutch“ im Bereich der Neurowissenschaft ganz konkret aussieht. (fmg)