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SANPPSwiss Archives of Neurology, Psychiatry and Psychotherapy
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  • Swiss Archives of Neurology, Psychiatry and Psychotherapy is published by MDPI from Volume 176 Issue 1 (2026). Previous articles were published by another publisher in Open Access under a CC-BY (or CC-BY-NC-ND) licence, and they are hosted by MDPI on mdpi.com as a courtesy and upon agreement with Editores Medicorum Helveticorum (EMH).
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1 January 2010

Die Theta-Burst-Stimulation – eine mögliche Therapie bei Neglektpatienten?

,
and
Abteilung für Kognitive und Restorative Neurologie, Universitätsklinik für Neurologie, Inselspital, Anna-Seiler-Haus, CH-3010 Bern
*
Author to whom correspondence should be addressed.
Swiss Arch. Neurol. Psychiatry Psychother.2010, 161(7), 250-253;https://doi.org/10.4414/sanp.2010.02195
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Summary

Theta burst stimulation–a possible therapy for neglectpatients? Hemispatial neglect is a frequent neurological disorder after right hemispheric stroke and has a strong negative influence on rehabilitation outcome. The precise mechanisms of action, the duration of the effects, and the relevance for the activities of daily living of current therapeutic approaches are still uncertain. Interhemispheric balance has been shown to play a central role in the occurrence and persistence of hemispatial neglect. According to the model, after a right hemispheric lesion, the contralesional, intact hemisphere undergoes a pathological hyperactivity, biasing attention towards the ipsilesional space. The reduction of this pathological hyperactivity by means of conventional inhibitory transcranial magnetic stimulation protocols is known to have only short-term positive effects on neglect symptoms. Newly developed stimulation protocols such as theta burst stimulation, characterised by short stimulation times, have been shown to induce long-lasting behavioural effects, which can be disproportionately prolonged by means of repeated applications. Therefore, theta burst stimulation seems to be a viable and effective complementary approach in the therapy of patients suffering from hemispatial neglect.

Einleitung

Der hemispatiale Neglekt ist charakterisiert durch eine fehlende Wahrnehmung des kontraläsionalen Raumes. Die Störung ist supramodal, betrifft also die sensible, auditive und visuelle Modalität und kann nicht durch eine primäre sensorische Störung erklärt werden. Der Neglekt tritt häufiger nach rechts- als nach linkshemisphärischen Läsionen auf [1,2]. Diese Lateralisierung wird durch die rechtshemisphärische Dominanz für die Aufmerksamkeit erklärt [3]. Zahlreiche kortikale und subkortikale Areale sind für die Kontrolle der Aufmerksamkeit wichtig. So kann ein Neglekt bei Läsionen des inferioren, posterioren, parietalen Kortex [4], des superioren Temporallappens [5], des inferioren Frontallappens [6], der Basalganglien und des Thalamus [7] sowie bei einer Unterbrechung der subkortikalen Faserverbindungen [8] zwischen diesen Arealen beobachtet werden. Bei Patienten mit einem akuten, rechtshemisphärischen Schlaganfall ist der Neglekt sehr häufig. So wurde in einer kürzlich publizierten Studie die Inzidenz mit 43% angegeben [2].
Neglekt hat für die Neurorehabilitation sehr wichtige Konsequenzen. So ist bei einem Patienten mit einem Neglekt die Durchführung von physio- oder ergotherapeutischen Massnahmen auf Grund der verminderten Wahrnehmung des Raumes deutlich erschwert. Dies führt dazu, dass Neglekt zu einer schlechteren motorischen Erholung, zu längeren Hospitalisationszeiten und zu einer grösseren Behinderung im Alltag führt [9,10,11,12,13]. Die therapeutische Behandlung des Neglekts hat deshalb nicht nur Auswirkungen auf die Raumwahrnehmung per se, sondern verbessert indirekt auch die weitere Neurorehabilitation. In der Therapie des Neglekts kamen bisher verschiedene Ansätze zur Anwendung (für eine Übersicht siehe [14]); so wurde versucht, die Neglektsymptomatik mittels visuellem und taktilem Explorationstraining [15], mittels kalorischer vestibulärer Stimulation [16], durch eine optokinetische Stimulation [17] oder durch eine Rotation des Rumpfes [18] zu beeinflussen. Auch eine transkutane mechanische Muskelvibration [19] oder eine transkutane elektrische Nervenstimulation [20] wurde versucht. Schliesslich wurde in einigen Studien der Neglekt durch eine Adaptation von Prismen [21] verbessert. Bezüglich Wirksamkeit all dieser therapeutischen Ansätze besteht nach wie vor aber eine Unsicherheit. Wie in einer kritischen Review von Chokron und Kollegen dargelegt [22], beruht die Wirksamkeit von zahlreichen therapeutischen Methoden in einer allgemeinen, unspezifischen Erhöhung der Aufmerksamkeit. In wieweit Langzeiteffekte durch diese Methoden erreicht werden können, ist unklar [14] und Verbesserungen wurden bis anhin lediglich auf der Testebene, nicht aber im Alltag dokumentiert.

Die interhemisphärische Dysbalance als mögliche Ursache des Neglekts

Zur Erklärung des Neglekts existieren verschiedene Modelle. So wurde als zu Grunde liegende Störung ein Defizit des transsakkadischen, spatialen Arbeitsgedächtnisses [23], eine Deviation des egozentrischen Koordinatensystems [24], eine Distorsion der mentalen Raumrepräsentation [25,26] oder eine verminderte Loslösung der Aufmerksamkeit [27] postuliert. Ein weiteres einflussreiches Modell wurde bereits 1987 von Kinsbourne vorgelegt [28]. Durch neuere Studien hat es in den letzten Jahren wieder an Bedeutung gewonnen. Es besagt, dass beide Hemisphären sich gegenseitig hemmen und die Aufmerksamkeit jeweils in den gegenüberliegenden Raum richten. Kommt es nun zu einer Läsion einer Hemisphäre, so wird die Aufmerksamkeitsleistung im gegenüberliegenden Raum und die interhemisphärische Inhibition von der geschädigten zur gesunden Hemisphäre abnehmen. Dies führt dazu, dass die Aufmerksamkeit in den ipsilesionellen Raum gedrängt wird und dass auf Grund der fehlenden interhemisphärischen Inhibition eine pathologische Überaktivierung der intakten Hemisphäre resultiert [29,30,31]. Diese pathologische Überaktivierung führt durch eine gesteigerte interhemisphärische Inhibition zu einer verminderten Erholung der geschädigten Hemisphäre. Dass die pathologische Hyperaktivität nicht nur für das Ausmass der Symptome, sondern auch für deren Verlauf entscheidend ist, konnte in mehreren Studien dargelegt werden. Mittels fMRI-Untersuchungen konnte gezeigt werden, dass eine Abnahme der pathologischen Hyperaktivität, und dadurch die Bildung einer neuen interhemisphärischen Balance, mit der klinischen Funktionserholung des Neglekts korreliert [29,30]. Mittels transkranieller Magnetstimulation (TMS) konnten Koch und Kollegen zudem nachweisen [31], dass die Aktivierung der gesunden Netzwerkanteile bei Neglektpatienten höher war als in einer Kontrollgruppe von Patienten mit rechtshemisphärischer Läsion ohne Neglekt. Interessanterweise korrelierte auch hier die pathologische Überaktivierung mit dem Schweregrad des in den neuropsychologischen Tests objektivierten Neglekts.

Eine Korrektur der interhemisphärischen Dysbalance führt zu einer kurzfristigen Verbesserung der Neglektsymptomatik

Zahlreiche Studienergebnisse haben gezeigt, dass eine Reduktion der pathologischen Überaktivierung der gesunden Hemisphäre die Neglektsymptomatik verbessern kann. Im Tiermodell bei der Katze wurde beispielsweise nachgewiesen, dass ein durch eine Inaktivierung des posterioren parietalen Kortex hervorgerufener Neglekt durch eine anschliessende zweite Inaktivierung des gegenüberliegenden posterioren parietalen Kortex wieder korrigiert wurde [32,33]. Beim Menschen zeigte eine Einzelfallbeschreibung von Vuillemier und Kollegen [34], dass die Korrektur der interhemisphärischen Balance zu einer Verbesserung der Neglektsymptomatik führen kann. Bei einem Patienten, der aufgrund einer rechtsparietalen, ischämischen Läsion eine linksseitige Neglektsymptomatik entwickelt hatte, normalisierte sich die Neglektsymptomatik vollständig, nachdem der Patient eine zweite linkshemisphärische ischämische Läsion erlitt.
Eine Methode, welche experimentell eine Verbesserung der interhemisphärischen Dysbalance bei Neglektpatienten verbessern kann, ist die TMS. Werden die Pulse repetitiv appliziert (rTMS), kann die kortikale Aktivität während der Dauer der Applikation inhibiert werden. Je nach Stimulationsprotokoll können sogar anhaltende, die Stimulationszeit überdauernde Langzeiteffekte erzielt werden. Erstmals wurde von Oliveri und Kollegen 2001 mittels rTMS versucht [35], die pathologische Hyperaktivität der gesunden Hemisphäre bei rechtshemisphärischen Neglekt kurzzeitig zu reduzieren. Sie konnten zeigen, dass Patienten während eines Linienhalbierungstests bessere Resultate erzielten, wenn sie gleichzeitig stimuliert wurden. Koch und Kollegen [31] applizierten 600 Pulse eines 1Hz-Protokolles über dem linksseitigen parietalen Kortex bei Neglektpatienten mit rechtshemisphärischer Läsion. Die Patienten zeigten direkt im Anschluss an die Stimulation eine Verbesserung beim Benennen von chimärischen Figuren. In weiteren rTMS-Studien wurde versucht, die durch eine linksparietale Stimulation verbesserte Testleistung bei Neglektpatienten durch eine wiederholte Applikation von 1Hz-Stimulation zu verlängern [36,37,38]. Obwohl in allen rTMS-Studien eine über die Stimulation andauernde Verbesserung der Neglektsymptomatik in neuropsychologischen Tests beobachtet wurde, können aufgrund von mehreren methodologischen Mängeln bis anhin keine generellen Rückschlüsse bezüglich einer möglichen therapeutischen Applikation bei Neglekt gezogen werden. So ist aufgrund der Studien nicht ersichtlich, in wiefern die Verbesserung der Neglektsymptomatik im Rahmen einer Spontanerholung oder durch «Re-Testeffekte» zustande kamen. Ebenfalls wurde keine Kontrolloder Sham-Stimulation durchgeführt, weshalb unspezifische oder plazeboähnliche Effekte nicht ausgeschlossen werden können. Schliesslich war die Anzahl der behandelten Patienten in den einzelnen Studien zu gering, um generelle Aussagen zuzulassen.

Die Theta-Burst-Stimulation als möglicher Ansatz in der Behandlung des Neglekts

In den letzten Jahren wurde versucht, Stimulationsprotokolle zu entwickeln, welche es erlauben, einen lang anhaltenden Verhaltenseffekt zu erzielen. Das bis anhin verwendete 1Hz-Stimulationsprotokoll erlaubt es, bei einer Applikation einer Reizserie anhaltende Verhaltenseffekte von ungefähr 15 Minuten zu erreichen [39]. Das sogenannte Theta-Burst-Stimulationsprotokoll [40,41,42] ist ein inhibitorisches, repetitives Stimulationsprotokoll, dass eine sehr kurze Applikationsdauer hat und bei tiefer Stimulationsintensität länger anhaltende Verhaltenseffekte erzielt [43]. In diesem Protokoll [41,42] werden 600 oder 800 Pulse mit einer Frequenz von 30 Hz in einem «burst» appliziert und nach einem Intervall von 100 ms wiederholt (Abb. 1).
Abbildung 1. Das Theta-Burst-Stimulationsprotokoll [41,42]. 600 oder 800 Pulse werden kontinuierlich verabreicht, wobei drei Magnetpulse mit einer Frequenz von 30 Hz in einem «burst» appliziert und nach einem Intervall von 100 ms wiederholt werden.
So konnte in einer Studie, welche die Zeitdauer des Verhaltenseffektes der Theta-Burst-Stimulation mit der 1Hz-Stimulation verglich, gezeigt werden, dass dieselbe Anzahl von Pulsen zu unterschiedlichen Effekten führte. Theta-Burst-Stimulation hatte einen inhibitorischen Effekt von ungefähr 30 Minuten, während die 1Hz-Stimulation einen inhibitorischen Effekt von ungefähr 8 Minuten aufwies [41]. Die Zeitdauer dieses Effektes ist aus neurorehabilitativer Sicht allerdings noch zu gering, um therapeutisch bei Neglektpatienten sinnvoll genutzt werden zu können. Erst eine wiederholte Applikation der Theta-Burst-Stimulation scheint diese Anforderung zu erfüllen [42]. Wird die Applikation der Theta-Burst-Stimulation innerhalb eines Tages mehrmals wiederholt (Stimulationen bei 0 Minuten, 15 Minuten, 60 Minuten und 75 Minuten), so können Verhaltenseffekte gemessen werden, welche über Stunden bis Tage anhalten (Abb. 2).
Abbildung 2. Der «Star-cancellation»-Test eines Neglektpatienten vor (A) und nach (B) der Applikation von Theta-Burst-Stimulation. Die vom Patienten ausgelassenen Sterne sind mit Kreisen markiert. Durch die Stimulation wird die Suchleistung in der linken Bildhälfte des Testblatts verbessert.
In einer kürzlich durchgeführten Studie konnte gezeigt werden, dass dieser Ansatz in der Neglektbehandlung vielversprechend zu sein scheint [44]. So konnte in einer plazebokontrollierten Studie nachgewiesen werden, dass eine wiederholte Applikation der Theta-Burst-Stimulation über dem gesunden posterioren parietalen Kortex bei elf Neglektpatienten (5 Männer; mittleres Alter: 54 Jahre; mediane Zeit seit Hirnläsion: 0,9 Monate; Interquartilabstand: 2,8) zu einer lang anhaltenden Verbesserung der Neglektsymptomatik führte. Nach zweimaliger Applikation konnten Neglektpatienten in einem visuellen Aufmerksamkeitstest Stimuli in der linken Raumhälfte über einen Zeitraum von 8 Stunden signifikant besser wahrnehmen als vor der Stimulation. Dass dieser Effekt spezifisch auf die Stimulation zurückzuführen und nicht durch eine unspezifische allgemeine Aufmerksamkeitserhöhung bedingt war, zeigte die Kontrollbedingung mit einer Sham-Stimulation, welche zu keiner Verbesserung der Wahrnehmungsleistung der linken Raumhälfte führte. Ebenfalls zeigte eine Kontrollbedingung ohne Intervention, dass die Testleistung der Patienten über die Zeitdauer gleichblieb, weshalb ein Re-Testeffekt ausgeschlossen werden konnte. Für eine therapeutische Applikation ist zudem interessant, dass eine weitere Verdoppelung der Stimulationen zu einer deutlichen Verlängerung der Verbesserung des Neglekts führte. So konnte mittels einer vierfachen Applikation eine Verbesserung der Neglektsymptomatik bis zu 32 Stunden erreicht werden. Gegenüber den herkömmlichen 1Hz-Stimulationsprotokollen scheint also die wiederholte Applikation von Theta-Burst-Stimulation den Vorteil aufzuweisen, dass die Stimulationsapplikation wesentlich kürzer ist (die Applikation von 600 Pulsen mit 1Hz-Protokoll dauert 10 Minuten, die von 600 Pulsen mit Theta-Burst-Stimulation 33 Sekunden) und zudem länger anhaltende Effekte erzielt werden können. Inwieweit der Stimulationseffekt durch anderweitige Therapien (z.B. Nackenvibration) gar verstärkt werden kann, bleibt offen. Unklar bleibt ebenso, wann der optimale Zeitpunkt der Stimulation ist. So müssen weitere Studien zeigen, ob der Stimulationseffekt in der akuten/subakuten oder chronischen Phase ausgeprägter ist.
Ganz allgemein besteht die Hoffnung, dass die Theta-Burst-Stimulation eines Tages sinnvoll als Add-on-Therapie in der Neurologie [45,46] und Psychiatrie [47,48] eingesetzt werden kann.

Zusammenfassung

Patienten mit rechtshemisphärischen Läsionen leiden nebst ihrer Behinderung häufig an einem zusätzlichen Neglekt, welches die Rehabilitation von visuellen, auditiven, sensiblen und motorischen Störungen schwierig gestaltet und die Rehabilitationsdauer signifikant verlängert. Nebst diversen therapeutischen Ansätzen, welche durch eine generelle Aufmerksamkeitsverbesserung die Neglektsymptomatik zu lindern versuchen, scheint die wiederholte Anwendung von Theta-Burst-Stimulation die Reorganisationsprozesse, welche nach einer Hirnschädigung in Gange kommen, lang anhaltend zu unterstützen. So kann eine nach einer rechtshemisphärischen Schädigung vorliegende pathologische Überaktivierung der linkshemisphärischen Netzwerkanteile spezifisch reduziert werden. Die Abnahme der pathologischen Überaktivität führt zu einer verbesserten interhemisphärischen Balance und somit zu einer verbesserten Aufmerksamkeitsleistung für den linken Raum. Es ist zu hoffen, dass in Zukunft Theta-Burst-Stimulation als Ergänzung zur herkömmlichen Neglekttherapie zum Einsatz kommt.

Abkürzungen

rTMSRepetitive transkranielle Magnetstimulation
TMSTranskranielle Magnetstimulation

Funding

This work has been financially supported by Schweizerischer Nationalfonds, grant number 3200B0-116074/1.

Institutional Review Board Statement

Die von den Autoren durchgeführten Arbeiten wurden durch die Ethik-Kommission des Kantons Bern genehmigt, entsprachen den Anforderungen der Deklaration von Helsinki, und erfolgten nach Aufklärung und schriftlicher Einwilligung der Patienten.

Conflicts of Interest

No conflict of interest.

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