Was bei einem epileptischen Anfall wirklich passiert

Im Operationssaal des Montreal Neurological Institute lag an einem Nachmittag im Frühjahr 1937 eine junge Frau wach auf dem Tisch, die Seite ihres Schädels aufgeklappt. Sie hatte therapieresistente fokale Anfälle, und der Chirurg Wilder Penfield berührte mit behandschuhter Hand ihren freigelegten Kortex, eine schlanke bipolare Elektrode an dessen glänzende Oberfläche gesetzt. Die Patientin spürte keinen Schmerz, denn das Gehirn selbst besitzt keine Schmerzrezeptoren, und die Kopfhaut war mit einem Lokalanästhetikum betäubt worden. Penfield drückte die Elektrode an ein kleines nummeriertes Schildchen, schickte einen kurzen Stromstoß hindurch und fragte sie, was sie fühle. Auf der anderen Seite des Tisches beobachtete sein Kollege Herbert Jasper, wie eine Reihe gezeichneter Wellen auf einem Streifenschreiber stieg und fiel und so den lebendigen elektrischen Rhythmus ihres Kortex nachzeichnete.

Punkt für Punkt bauten sie an einem einzigen wachen Schädel eine Karte auf. Jede Stimulationsstelle erhielt ein nummeriertes Etikett, das das Operationsteam später auf eine Skizze des Gehirns übertrug. Die Technik sollte die Epilepsiechirurgie für den Rest des zwanzigsten Jahrhunderts prägen, und in denselben Händen sollte sie bis 1950 die motorischen und sensorischen Homunculi hervorbringen, die heute jeder, der das Gehirn studiert, als Erstes lernt. Doch hinter dieser eleganten Karte lag eine schlichte Frage: Was geschieht eigentlich, elektrisch und biologisch, wenn ein Mensch einen Anfall hat?

Der Unterschied zwischen einem Anfall und Epilepsie

Es hilft, mit zwei Begriffen zu beginnen, die oft verschwimmen. Ein Anfall ist ein einzelnes Ereignis, eine plötzliche, vorübergehende Episode hypersynchroner neuronaler Entladung. Normalerweise feuern die Neuronen in Ihrem Kortex in einem losen, unregelmäßigen Chor, erregen und hemmen einander in einem Gleichgewicht, das zusammenhängendes Denken und Bewegen ermöglicht. Während eines Anfalls versagt dieses Gleichgewicht, und eine Gruppe von Neuronen beginnt sich gemeinsam zu entladen, in einem außer Kontrolle geratenen Rhythmus, weitaus synchroner, als es normale Hirnaktivität je zulässt. Je nachdem, wo das geschieht und wie weit es sich ausbreitet, kann das Ergebnis ein heftiger Krampf, ein kurzer leerer Blick, ein seltsamer Geruch oder eine einzelne zuckende Hand sein.

Epilepsie ist die Diagnose, nicht das Ereignis. Der Begriff wird angewandt, wenn Anfälle unprovoziert wiederkehren und nicht durch eine akute, umkehrbare Ursache erklärt werden, etwa durch sehr niedrigen Blutzucker, Alkoholentzug oder hohes Fieber bei einem kleinen Kind. Ein Mensch kann im Laufe seines Lebens einen einzigen Anfall haben und nie als Epileptiker gelten. Ein Mensch mit Epilepsie hat ein Gehirn, das in irgendeiner strukturellen oder chemischen Weise dazu veranlagt ist, immer wieder Anfälle zu erzeugen. Etwa fünfundsechzig Millionen Menschen weltweit leben mit der Erkrankung, mit einer Prävalenz von rund 0,6 bis 1,0 Prozent in den meisten Bevölkerungen und einer Inzidenz, die an den beiden Enden des Lebens ihren Höhepunkt erreicht, bei kleinen Kindern und bei älteren Erwachsenen.

Unser Fenster auf all dies ist das Elektroenzephalogramm, kurz EEG, das der deutsche Psychiater Hans Berger 1929 klinisch einführte. Indem er Elektroden auf die Kopfhaut setzte, konnte Berger die summierte elektrische Aktivität von Millionen kortikaler Neuronen aufzeichnen, die unter dem Schädel feuerten. Das EEG bleibt das Goldstandardwerkzeug zur Klassifizierung eines Anfalls, denn die abnorme Synchronie, die das Ereignis kennzeichnet, hinterlässt eine unverwechselbare Signatur auf der Kurve.

Ein Marsch den Arm hinauf, und was er enthüllte

Jahrzehnte vor dem EEG und vor Penfields Elektrode erschloss ein stiller englischer Arzt die tiefe Logik der Anfälle, indem er sie einfach genau beobachtete. John Hughlings Jackson arbeitete am National Hospital for the Paralysed and Epileptic am Queen Square in London, und 1873 beschrieb er ein geordnetes Muster bei bestimmten motorischen Anfällen. Ein Zucken begann im Daumen eines Patienten, kletterte dann zum Handgelenk, dann den Arm hinauf, dann zum Gesicht, dann das Bein hinab und schritt in einer festen Abfolge voran, als fege etwas über ein verborgenes Gebiet.

Jackson zog zwei Schlüsse, die sich als zutiefst richtig erwiesen. Erstens folgerte er, dass der motorische Kortex eine somatotope Karte enthalten müsse, eine geordnete Darstellung, in der benachbarte Körperteile von benachbarten Hirnarealen gesteuert werden, denn nur eine solche Karte könne erklären, warum der Krampf in genau dieser Reihenfolge kroch. Zweitens begriff er die Anfälle selbst als "entladende Läsionen der grauen Substanz", abnorme lokale Explosionen kortikaler Aktivität, die sich über die Karte hinweg nach außen ausbreiten. Die von ihm beschriebene Abfolge heißt noch heute Jackson-Anfall, und sie bleibt eine der anschaulichsten Demonstrationen in der Medizin dafür, dass die Oberfläche des Gehirns wie eine Landkarte des Körpers organisiert ist.

Fokal und generalisiert: Wie die moderne Medizin Anfälle ordnet

Jede heutige Klassifikation von Anfällen beginnt mit einer einzigen Frage: Wo beginnt die abnorme Entladung? Fokale Anfälle beginnen in einem Teil einer Hemisphäre. Sie können fokal bleiben, während der Mensch das volle Bewusstsein behält, sie können das Bewusstsein beeinträchtigen, oder sie können sich ausbreiten, bis sie beide Hemisphären in einem beidseitigen Krampf erfassen. Generalisierte Anfälle hingegen betreffen von Anfang an beide Hemisphären, und sie treten in mehreren anerkannten Formen auf: tonisch-klonisch, Absence, myoklonisch, tonisch, klonisch und atonisch. Die International League Against Epilepsy formalisierte dieses Vokabular von fokal versus generalisiert im Jahr 2017 und legte die ältere Sprache von "partiellen" versus "generalisierten" Anfällen ab, die dem Fachgebiet jahrzehntelang gedient hatte.

Das ist keine bloße Umbenennung. Die Unterscheidung bestimmt fast alles, was folgt, von dem Medikament, zu dem ein Neurologe greift, bis hin zu der Frage, ob eine Operation überhaupt denkbar ist. Ein fokaler Anfall hat per Definition einen Ursprungsort, eine Anfallsursprungszone, die sich im Prinzip lokalisieren und unter den richtigen Umständen entfernen lässt. Ein generalisierter Anfall hat keinen einzelnen Ursprung, der herausgeschnitten werden könnte. Die beiden Hälften der Klassifikation führen daher auf sehr unterschiedliche therapeutische Wege, und die richtige Kategorie zu treffen ist die erste echte Aufgabe nach dem ersten Ereignis eines Menschen.

Die zwei Gesichter eines generalisierten Anfalls

Die meisten Menschen stellen sich, wenn sie an einen Anfall denken sollen, das tonisch-klonische Ereignis vor, und es ist tatsächlich das dramatischste. Der Körper versteift sich zunächst in der tonischen Phase, bricht dann in das rhythmische Zucken der klonischen Phase aus, mit vollständigem Bewusstseinsverlust während des gesamten Verlaufs. Wenn es endet, tritt der Mensch typischerweise in einen postiktalen Zustand der Verwirrung, Benommenheit und Desorientierung ein, der von Minuten bis zu Stunden andauern kann, denn das Gehirn braucht Zeit, um sich von dem metabolischen Sturm zu erholen, den es gerade durchgestanden hat. Das ist der Anfall der landläufigen Vorstellung, und er ist real, doch er ist nur ein Gesicht der Erkrankung.

Das andere Gesicht ist fast sein Gegenteil. Eine Absence ist eine kurze Bewusstseinspause von etwa fünf bis zwanzig Sekunden, ganz ohne Krampf. Der Mensch wird einfach abwesend, hält mitten im Satz inne, blinzelt oder starrt vielleicht und macht dann weiter, als wäre nichts geschehen, oft ohne zu bemerken, dass überhaupt Zeit vergangen ist. Im EEG tragen diese Ereignisse eine unverkennbare Signatur, eine generalisierte Spike-Wave-Entladung mit drei Zyklen pro Sekunde, das berühmte 3-Hz-Muster der kindlichen Absence-Epilepsie. Weil das äußere Zeichen so subtil ist, werden diese Anfälle regelmäßig mit Tagträumen verwechselt, und ein Kind, das Dutzende davon pro Tag in der Schule hat, wird vielleicht wegen Unaufmerksamkeit getadelt, lange bevor jemand auf die Idee kommt, ein EEG anzuordnen.

Das Gehirn kartieren, um sicher schneiden zu können

Kehren wir nun zu Penfield und der Frau auf dem Tisch im Jahr 1937 zurück, denn ihre Arbeit beantwortet eine praktische Frage, die die Klassifikation aufwirft: Wenn ein fokaler Anfall einen Ursprungsort hat, kann man ihn dann einfach entfernen? Penfield gründete das Montreal Neurological Institute 1934 genau zu dem Zweck, medikamentenresistente fokale Epilepsie durch Resektion der Anfallsursprungszone zu behandeln. Die Schwierigkeit war, dass das krankhafte Gewebe oft gefährlich nahe am eloquenten Kortex lag, jenen Regionen, die Bewegung, Empfindung und Sprache steuern und die ein Chirurg verschonen muss, wenn der Patient den Saal unversehrt verlassen soll.

Penfields Lösung war die wache kortikale Stimulation. Bei dem unter Lokalanästhesie wachen Patienten gab er kurze elektrische Impulse durch eine bipolare Elektrode ab und horchte, was jede Stelle hervorbrachte: ein Kribbeln in der Hand, ein Zucken der Lippe, ein Wort, das plötzlich nicht kommen wollte. Indem er stimulierte, bevor er schnitt, konnte er das funktionelle Gebiet in Echtzeit kartieren und das Messer darum herumlenken. Das bleibende Ergebnis tausender solcher Etiketten war das Paar der Homunculi, jener verzerrten kleinen Figuren des motorischen und sensorischen Kortex mit ihren riesigen Händen und Lippen und winzigen Rümpfen, veröffentlicht in The Cerebral Cortex of Man von Penfield und Theodore Rasmussen im Jahr 1950. Jackson hatte die Körperkarte aus einem marschierenden Krampf erschlossen; Penfield hatte sie sichtbar stimuliert, einen nummerierten Punkt nach dem anderen.

Den Sturm beruhigen, von Phenobarbital bis zur Diät

Für die meisten Patienten lautet die Frage natürlich nicht Operation, sondern Medikament, und die Geschichte der Antiepileptika ist eine von langsamem, oft zufälligem Fortschritt. Phenobarbital, 1912 eingeführt, war das erste wirksame Antiepileptikum, und weil es billig und haltbar ist, wird es heute noch in ressourcenarmen Regionen verwendet, obwohl es sediert. Phenytoin folgte 1938, entdeckt von Tracy Putnam und Houston Merritt, die Verbindungen in einem elektrisch ausgelösten Anfallsmodell an der Katze auf antiepileptische Wirkung prüften und das erste Medikament fanden, das Anfälle kontrollierte, ohne die Patienten in den Schlaf zu versetzen. Die moderne Apotheke ist noch breiter: Carbamazepin und Oxcarbazepin sind Arbeitspferde für fokale Anfälle, Valproinsäure und Lamotrigin decken die generalisierten Typen ab, und Levetiracetam, 1999 von der FDA zugelassen, wirkt über ein wahrhaft neuartiges Ziel, das synaptische Vesikelprotein 2A, das beeinflusst, wie Neuronen ihre chemischen Signale freisetzen.

Diese Medikamente sind häufiger erfolgreich, als man erwartet. Etwa siebzig Prozent der Patienten erreichen mit einem oder zwei Medikamenten vollständige Anfallsfreiheit. Das lässt etwa dreißig Prozent mit medikamentenresistenter Epilepsie zurück, und für sie gibt es jenseits der Medikamente drei etablierte Ergänzungen. Die ketogene Diät, ein fettreiches, kohlenhydratarmes Ernährungsschema, das Russell Wilder 1921 an der Mayo Clinic einführte, ist heute Mittel der ersten Wahl für bestimmte Syndrome wie den GLUT1-Mangel und das Dravet-Syndrom. Die Vagusnervstimulation, 1997 von der FDA zugelassen, nutzt ein implantiertes Gerät, um Impulse an den Vagusnerv abzugeben, und senkt die Anfallshäufigkeit bei etwa der Hälfte der behandelten Patienten um rund fünfzig Prozent. Und für eine klar umrissene Gruppe, jene mit mesialer Temporallappenepilepsie und Hippocampussklerose, ist die Operation die wirksamste Option von allen: die anteriore Temporallappenresektion, die in Samuel Wiebes Studie von 2001 im New England Journal of Medicine als der fortgesetzten Medikation deutlich überlegen erwiesen wurde, der moderne Nachfahre jener Operation, die Penfield begründete.

Warum die stillen Anfälle am meisten zählen

Das hartnäckigste Missverständnis über Anfälle ist der Glaube, dass jeder von ihnen sichtbare Krämpfe des ganzen Körpers umfasst. Das tut er nicht. Absencen sind stille leere Blicke. Fokale Anfälle mit erhaltenem Bewusstsein können aus einem einzigen isolierten Symptom bestehen, einem Phantomgeruch, einem Zucken einer Hand, einer plötzlichen Welle von Déjà-vu, während der Mensch vollständig bei Bewusstsein bleibt und es hinterher beschreiben kann. Diese nichtkonvulsiven Ereignisse zu erkennen, ist keine pedantische Übung, denn sie werden ständig übersehen, und weil sie auf bestimmte Medikamente ansprechen, die sich von denen für tonisch-klonische Anfälle unterscheiden. Ein Kind, das für Unaufmerksamkeit bestraft wird, ein Erwachsener, dessen wiederkehrendes Gefühl des Unheimlichen als Angst abgetan wird, könnte Anfälle haben, die das richtige EEG und das richtige Medikament beheben könnten. Zu verstehen, was während eines Anfalls geschieht, heißt also zum Teil, die Definition über das dramatische Bild hinaus zu erweitern und die ganze, überraschend vielfältige Familie von Ereignissen zu sehen, die einen zugrunde liegenden Fehler teilen: zu viele Neuronen, die zu gut zusammen feuern, gleichzeitig.

Die wichtigsten Erkenntnisse

Ein Anfall ist eine einzelne Episode hypersynchroner neuronaler Entladung, während Epilepsie die Diagnose ist, die gestellt wird, wenn solche Anfälle unprovoziert wiederkehren, eine Erkrankung, die etwa fünfundsechzig Millionen Menschen weltweit betrifft und am zuverlässigsten über das EEG abgelesen wird, das Hans Berger 1929 einführte. Die moderne Medizin ordnet Anfälle zuerst nach ihrem Ursprung, fokale Ereignisse beginnen in einer Hemisphäre und generalisierte Ereignisse erfassen von Anfang an beide, ein Vokabular, das die International League Against Epilepsy 2017 formalisierte; unter den generalisierten Typen stehen der heftige tonisch-klonische Anfall mit seiner postiktalen Verwirrung und die stille zwanzigsekündige Absence mit ihrem verräterischen 3-Hz-Spike-Wave-Muster an entgegengesetzten Enden derselben Erkrankung. Die somatotope Logik, die Hughlings Jackson aus seinen marschierenden Krämpfen von 1873 erschloss, wurde später durch Wilder Penfields wache kortikale Kartierung in Montreal sichtbar stimuliert, die sowohl die Homunculi als auch das chirurgische Prinzip hervorbrachte, eloquenten Kortex zu verschonen. Rund siebzig Prozent der Patienten erreichen mit einem oder zwei Antiepileptika Anfallsfreiheit, die vom Phenobarbital von 1912 bis zum Levetiracetam von 1999 reichen, womit ein medikamentenresistentes Drittel zurückbleibt, für das die ketogene Diät, die Vagusnervstimulation und die Temporallappenresektion etablierte Optionen bleiben, und die wichtigste praktische Lehre lautet, dass viele Anfälle überhaupt nicht wie ein Krampf aussehen, sodass gerade die stillen, die Blicke, Gerüche und Stöße von Déjà-vu, am meisten Aufmerksamkeit verdienen.