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Dem Kindergehirn bei der Heilung zusehen

Ein Schlaganfall kann in seltenen Fällen auch Kinder treffen. Forschende des Universitäts-Kinderspitals Zürich beobachten die Heilung des Kindergehirns im Tiefschlaf, um daraus Erkenntnisse für bessere Therapien zu ziehen.

In der Schweiz erleiden pro Jahr rund 50 Kinder einen Hirnschlag, bei dem es zu einer Hirnblutung kommt. In den meisten Fällen gelingt es im Spital, durch rasches Eingreifen mit Medikamenten oder schlimmstenfalls eine Operation die Blutung zu stoppen. Die beschädigten Hirnzellen sind zwar für immer verloren, aber das Gehirn ist anpassungsfähig und vernetzt sich neu, um den Verlust zu kompensieren.

Den Heilungsprozess im Kindergehirn haben Anne-Laure Mouthon und ihre Kollegen vom Forschungszentrum für das Kind des Universitäts-Kinderspital Zürich studiert, während die kleinen Patientinnen und Patienten schliefen: Im Tiefschlaf lässt sich durch Hirnaktivitätsmessungen beobachten, wo das Gehirn im Umbau ist.

"Aus Lernstudien wissen wir, dass sich Hirnaktivität im Tiefschlaf besonders stark in dem Hirnareal zeigt, das vorher beim Lernen einer Aufgabe beansprucht wurde", erklärte Mouthon im Gespräch mit der Nachrichtenagentur sda. Auch aus der Kindesentwicklung wisse man, dass das Gehirn im Tiefschlag besonders da aktiv ist, wo Hirnreifungsprozesse stattfinden.

Welche Regionen kompensieren?

Daraus sei die Idee für das Kollaborationsprojekt zwischen Schlaf- und Rehabilitationsforschung entstanden: Auf diese Weise wollen die Forschenden vom Kinderspital und dem dazugehörigen Rehabilitationszentrum Affoltern am Albis herausfinden, welche Bereiche im Kindergehirn nach dem Schlaganfall besonders aktiv sind, um den Schaden zu kompensieren.

Im Zuge ihrer Doktorarbeit hat Mouthon zu diesem Zweck 22 Kinder am Rehabilitationszentrum begleitet und ihre Hirnaktivität im Schlaf mit einem Netz aus 128 Elektroden gemessen. Im Vergleich mit Schlafmessungen an gesunden gleichaltrigen Kindern liessen sich die Unterschiede feststellen: "Wie erwartet ist die Tiefschlaf-typische Aktivität über der Verletzung vermindert im Vergleich zu gesunden Kindern", so Mouthon.

Interessanterweise sei sie aber erhöht im Areal um die Läsion herum und auf genau der gespiegelten Seite des Gehirns. "Das deutet darauf hin, dass genau diese Regionen besonders aktiv an der Heilung beteiligt sind und versuchen, Funktionen der verlorenen Nervenzellen zu übernehmen." Erste Resultate des Projekts veröffentlichen sie und ihre Kollegen kürzlich im Fachblatt "Neurorehabilitation and Neural Repair".

Reha spezifisch anpassen

Im nächsten Schritt untersuchen die Forschenden nun, wie sich die Tiefschlaf-Hirnaktivitätsmuster im Zuge der Rehabilitationstherapie entwickeln und ob sich daraus Zusammenhänge mit dem Therapieerfolg ablesen lassen. Letztlich geht es darum herauszufinden, welche Hirnareale die Reha erreichen muss, um den Heilungsprozess optimal zu fördern.

"Wenn wir zum Beispiel sehen, welches Hirnareal sehr aktiv umgebaut wurde bei einem Kind, das Fortschritte beim wieder Laufenlernen gemacht hat, könnte man gezielte Übungen wählen, um dieses Hirnareal stärker zu stimulieren", erklärte Mouthon der sda. Solch gezielten Therapien sind die Langzeit-Vision der Neuropsychologin.

Sie und ihre Kollegen wollen zudem die Kinder aus der Studie weiter verfolgen, um die langfristige Entwicklung ihrer kognitiven und motorischen Fähigkeiten nach der Hirnverletzung und der Reha zu studieren. "Darüber ist noch so gut wie nichts bekannt", sagte Mouthon.

Im Teenageralter finden beispielsweise noch einmal grosse Umbauten im Gehirn statt. Ob sich der frühere Hirnschlag dabei bemerkbar macht, und wenn ja, wie man dem durch die Reha entgegenwirken könnte, ist bisher unbekannt.