Nicole Wenderoth zeigt in ihrem Büro das Gerät, mit dem sie die Gehirnstimulation erzeugt.
Bild: René Ruis Die ETH-Professorin Nicole Wenderoth erforscht, wie sich das Gehirn beeinflussen lässt – mit einem Gerät, das ein Magnetfeld erzeugt.
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Unser Autor hat während ein paar Wochen ein Gerät ausprobiert, mit dem man das Gehirn elektrisch stimulieren kann. Seine Erfahrungen waren ernüchternd. Mit Nicole Wenderoth, Professorin für Neuronale Bewegungskontrolle an der ETH Zürich, spricht er über Nutzen und Risiken der Gehirnstimulation.

Frau Wenderoth, beim Tragen des Gehirnstimulators hat es in meinem Nacken gesurrt und ich hatte wellenartige Kopfschmerzen. Aber besser geschlafen habe ich nicht. Wussten Sie, dass das so herauskommen würde?

Nein. Aber Ihre Erfahrungen sind nicht ungewöhnlich. Das Gerät, das Sie benutzt haben, wird kommerziell verkauft und verspricht gewisse Dinge. Aber diese Geräte sind derzeit alle noch ungenügend.

Ist es überhaupt sinnvoll, sich Stromstösse durch den Kopf zu jagen?

Der Strom sucht sich den Weg des geringsten Widerstandes, das heisst erst mal über die Haut, dann in den Muskeln und ganz am Ende vielleicht auch im Gehirn. Um einen beruhigenden Effekt zu erzielen, muss man das zentrale Nervensystem erreichen. Das kann tatsächlich unangenehm sein, weil Sie den Strom viel stärker in der Haut spüren, als da, wo er hin muss. Man muss aber auch sagen, dass die Wahrnehmung sehr unterschiedlich ist. Sie hatten Kopfschmerzen, andere hätten das vielleicht nicht mal gespürt.

Ist es überhaupt möglich, dass Geräte zur Elektrostimulation einen Effekt auf das Gehirn haben?

Möglich ist es. Es ist unbestritten, dass ein elektrisches Feld erzeugt wird. Die Frage ist aber: Erreicht dieser Strom die Teile des Gehirns, die er erreichen müsste?

Im Internet berichten Sportler, dass sie dank Elektrostimulation leistungsfähiger wurden.

Gehirnstimulator der Firma Thynk auf weissem HintergrundThync
Solche kommerziellen Geräte zur elektrischen Gehirnstimulation lösen ihre Versprechen meist nicht ein.

Theoretisch ist es möglich, dass einige Leute gut auf elektrische Gehirnstimulation reagieren. Wahrscheinlicher ist aber, dass es ein riesiger Placebo-Effekt ist. Das sehen wir auch im Labor.

In Ihrer Forschung stimulieren Sie das Gehirn nicht elektrisch, sondern mit Magnetfeldern. Was ist der Unterschied?

Das Gehirn ist durch den Schädel gut isoliert und deshalb ist es schwierig, von aussen die Nervenzellen mit Strom zu erreichen. Das Magnetfeld hingegen geht durch den Schädel hindurch und ist für die behandelte Person nicht spürbar. Und das Magnetfeld kann die Arbeitsweise der Nervenzellen beeinflussen.

Wozu das Ganze?

Neben der Grundlagenforschung gibt es zwei grosse Anwendungsbereiche der Gehirnstimulation. Erstens für neurologische Untersuchungen – etwa nach einem Schlaganfall. Ein Neurologe kann damit testen, ob die Leitfähigkeit zwischen dem Gehirn und den Muskeln noch funktioniert. So kann man schon ein oder zwei Tage nach einem Schlaganfall voraussagen, wie gut die Patienten sich erholen werden. Früher brauchte es dazu zwei bis drei Monate.

Und der zweite Bereich?

Das ist die Neuromodulation. Hier versucht man Einfluss auf die Arbeitsweise des Gehirns zu nehmen und bestimmte Funktionen zu verbessern. Bei Jungen und Gesunden sind die Effekte klein, mehr erreicht man bei älteren Menschen und zum Beispiel bei Schlaganfallpatienten. Man hofft, mit Neurostimulation das Gehirn empfänglicher zu machen, also die Rehabilitation zu optimieren.

René Ruis
Nicole Wenderoth führt die Gehirnstimulation mittels Magnetfeldern mit Proband Beat Glogger vor.

In einem Gemeinschaftsprojekt der ETH und der Universität Zürich wollen Sie das Gehirn nun mit Tönen modulieren, um den Schlaf zu verbessern. Wie geht das?

Dem Projekt SleepLoop liegt die Tatsache zugrunde, dass der Schlaf aus verschiedenen Phasen besteht. Im Tiefschlaf gibt es in den Gehirnströmen ganz langsame Schwingungen. Diese sind wichtig – um Gedächtnisinhalte aufzubauen und um das Gehirn wieder fit zu machen für den nächsten Tag. Wir versuchen, die Schwingungen mit Tönen zu beschleunigen oder zu verlangsamen.

Wie muss man sich das vorstellen?

Es ist, wie wenn man ein Kind auf eine Schaukel setzt. Wenn man es im richtigen Moment anschiebt, schwingt die Schaukel immer höher. Trifft man den Punkt nicht, verlangsamt sich die Schwingung. Ähnlich ist es mit den Gehirnströmen – die können wir mit Tönen anschieben. Die Schwierigkeit ist, dass die Schwingungen des Gehirns von aussen nicht sichtbar sind. Das heisst, wir müssen sie erst mit Elektroden am Kopf der Probanden messen. Damit erkennen wir, wo im Schwingungsverlauf der Gehirnstrom gerade ist, und entsprechend muss man dann die Töne abspielen.

Das Ziel ist ein Gerät, das den Schlaf verbessert?

Ja, letztlich schon. Wir wollen den Schlaf modulieren. Je nach dem, wen man vor sich hat, muss man die Person tiefer schlafen lassen oder weniger tief.

Wer soll denn weniger tief schlafen?

Zum Beispiel Depressive. Es gibt Hinweise darauf, dass sie zu tief schlafen. Darum könnte auch Ihnen ein SleepLoop-Gerät helfen. Diese Theorie wollen wir testen.

Marc Dahinden
Nicole Wenderoth im Gespräch auf der Bühne von «Wissenschaft persönlich».

Wie gut schlafen Sie selbst?

Unterschiedlich. In gewissen Phasen gut, aber zeitweise auch sehr schlecht.

Was tun Sie zur Schlafhygiene?

Ich arbeite abends nicht. Auf keinen Fall E-Mails lesen. Denn wenn ich mich aufrege, ist es mit dem Schlaf vorbei.

Künftig wird man in solchen Fällen einfach den SleepLoop ins Ohr schieben.

Nein, das Gerät wird beim Einschlafen nicht helfen. Aber wenn man mal schläft, schläft man qualitativ anders. Das ist unsere Vision.

Es gibt kritische Stimmen, die vor solcher Hirnmanipulation warnen.

Das ist auch richtig so. Aber mit den heutigen Methoden sind wir sehr beschränkt in dem, was wir machen können.

Sie sehen also nicht, dass künftig jeder sein Gehirn mit solchen Geräten dopt?

Nein, sowas sehe ich nicht.

Können die Stimulationen nicht Schaden anrichten?

Bei SleepLoop haben wir bis jetzt keine Hinweise darauf. Und bei den im Handel erhältlichen Geräten sehe ich auch keine Gefahr. Denn es ist fast unmöglich, bei der elektrischen Stimulation zu übertreiben: Wenn der Strom zu stark ist, tut es auf der Haut höllisch weh und man legt das Gerät sehr schnell weg. Aber als Nächstes braucht es sicher Regeln, wann solche Geräte auf den Markt dürfen. Heute reicht es schon, wenn sie keinen offensichtlichen Schaden anrichten, etwa Verbrennungen auf der Haut.

 

Dieses Interview entstand im Rahmen der Talk-Reihe «Wissenschaft persönlich» am 27. März 2018 in der Stadtbibliothek Winterthur. Im Gespräch erzählen Menschen aus der Wissenschaft von ihrer Forschung und ihrem Leben.

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