Tinnitus-Technologie

Eine Behandlungsform, die sich auf neurowissenschaftliche Forschungsanstrengungen stützt

Der Behandlungsansatz von MicroTransponder für Tinnitus stützt sich auf umfangreiche wissenschaftliche Forschungsanstrengungen. Dieser innovative Ansatz koppelt eine als Vagusnervstimulation bezeichnete, wohlbekannte Behandlung mit dem Anhören bestimmter Töne. Diese Methode ist unter der Bezeichnung Paired Vagus Nerve Stimulation oder Paired VNS™ (zu Deutsch etwa: gekoppelte Vagusnervstimulation) bekannt.

Wirkungsweise des Serenity®-Systems

Es wird allgemein angenommen, dass es durch eine anomale neuronale Aktivität des Gehirns zu Tinnitus kommt. Neuronen, die keine akustischen Einflüsse erhalten, beginnen damit, auf umgebende Frequenzen der Gehör-Neuronen zu reagieren. Diese Veränderung des neuronalen Verhaltens hat eine drastische Erhöhung der Anzahl von Neuronen zur Folge, die auf einen schmalen Frequenzbereich ansprechen. Außerdem beginnen die Neuronen, synchron zu feuern, was Annahmen zufolge manchen Formen des Tinnitus zugrunde liegen dürfte. Tinnitus ist komplex, und jüngere Neuroimaging-Studien zeigen, dass wahrscheinlich auch nicht am Gehör beteiligte Bereiche (bspw. Gefühlszentren) daran beteiligt sind.

MicroTransponder hat eine gezielte Methode zur Rückbildung anomaler neuroplastischer Veränderungen des Gehirns und damit zur Reduzierung von Tinnitus entwickelt. Das Serenity®-System koppelt über Kopfhörer eingespielte Töne mit einer Stimulation des im Hals liegenden Vagusnervs. Die Töne sind so zugeschnitten, dass sie die Tinnitus-Frequenz ausschließen und speziell so gewählt, dass sie das Ansprechen der Kortex-Neuronen des Gehörs umverteilen und die anomale Gehöraktivität reduzieren, von der man annimmt, dass sie dem Tinnitus zugrundeliegt.

Es stellt sich die Frage, wie ein im Hals sitzender Nerv Veränderungen im Gehirn bewirken kann. Der Vagusnerv unterscheidet sich von allen anderen Nerven des Körpers. Er sendet wichtige Signale aus, um dem Gehirn zu vermitteln, was es lernen soll. Der Vagusnerv sendet ein Signal an das Gehirn, das die Ausschüttung von Neurotransmittern wie Acetylcholin und Noradrenalin bewirkt. Die regelmäßige Kopplung der VNS mit Tönen mit Ausnahme der Tinnitus-Tonfrequenz kann die erweiterte Repräsentation der Tinnitus-Tonfrequenz reduzieren. Mit der Zeit kann das Gehirn lernen, die Tinnitus-Tonfrequenz zu ignorieren. Die Kopplung von mehreren dieser Töne (mit Ausnahme der Tinnitus-Tonfrequenz) trug bei einem Tinnitus-Tiermodell dazu bei, die anomale Überaktivität einzudämmen und die normale Aktivität des Gehör-Kortex wieder herzustellen. Diese Veränderungen hielten nach dem Absetzen der Behandlung mehrere Wochen lang an. Diese Studie wurde in der Zeitschrift Nature veröffentlicht. (Engineer, 2011)

Durch VNS bewirkte Veränderungen des Gehirns

Bei der Kopplung mit der Ton-Behandlung geschieht Folgendes:

1

Stimulation des Vagusnervs

Implantierte Elektrode gibt elektrische Burst-Impulse ab, die zum Gehirn weitergeleitet werden.

2

Elektrisches Signal erreicht das Gehirn

Das elektrische Signal wandert durch den Nucleus Tractus Solitarius (NTS) zu 2 verschiedenen Hirnegionen. Nach Erhalt des elektrischen Signals setzen diese Regionen Neuromodulatoren (chemische Gehirnsubstanzen) frei.

3

Gesamtflächige Verteilung der Neurotransmitter

Die Freisetzung der Neurotransmitter erhöht die Bedeutung der Töne. Die sich ergebende Umstrukturierung des Gehirns und die Verstärkung der neuronalen Verbindungen tragen zur Optimierung der Gehörfunktion bei. Diese Neuromodulatoren sind von Bedeutung für Lernen und Gedächtnis und tragen zur Erhöhung der Salienz (Bedeutung) der vom Patienten gehörten Töne bei.

Der Behandlungsablauf

Die folgende Abbildung illustriert den Behandlungsablauf. Wenn das implantierte Gerät ein Signal vom Funksender empfängt, gibt es einen kleinen elektrischen Stimulationsimpuls aus, der über die Elektrode zum Vagusnerv geleitet wird. Daraufhin überträgt der Vagusnerv ein Signal an das Gehirn, das die Freisetzung von Neurotransmittern auslöst, die zum Gehör-Kortex wandern und aufgrund der Neuroplastizität eine Umstrukturierung der Neuronen bewirken.

Komponenten des Serenity®-Systems

Das Serenity®-System umfasst vier Haupt-Komponenten.

 

Modell 1000 des implantierbaren Impulsgenerators Paired VNS™

  • Abmessungen:

    48 mm Breite x 62 mm Höhe x 12 mm Dicke

  • Gewicht:

    weniger als 70 g

  • Stromquelle:

    Li CfX – Lithium-Kohlenstoffmonofluorid

  • Ausgangsstrom:

    0 bis 3,5 mA

  • Frequenz:

    1 bis 30 Hz

  • Impulsbreite:

    10 µs bis 1000 µs

  • Ausgang:

    Bipolar

 

Modell 3000 der Paired VNS™-Elektrode

  • Gesamtlänge:

    43 cm

  • Werkstoff Außenhülle (Isolierung):

    Silikon

  • Durchmesser des Elektrodenkörpers:

    2mm

  • Widerstand:

    100–250 Ohm

  • Manschettendurchmesser:

    2 mm oder 3 mm

 

Modell 4000 der Paired VNS™-Tinnitus-Anwendungs- und -Programmierungssoftware (TAPS)

Dem Patienten wird ein Laptop zur Verwendung mit nach Hause gegeben, auf dem die Tinnitus-Anwendungs- und -Programmierungssoftware Modell 4000 (TAPS) geladen ist.

 

Modell 2000 des Paired VNS™-Funksenders

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Veröffentlichungen

In akademischen Zeitschriften veröffentlichte wissenschaftliche Forschung

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