Wie Gehirnimplantate Depressionen behandeln.

Dies ist der erste Teil einer Serie über die tiefe Hirnstimulation bei Depressionen.

An einem heißen, sonnigen Sonntagnachmittag in Manhattan erstarrte die Zeit für Jon Nelson. Er stand auf dem Bürgersteig und verabschiedete sich von seinen drei Kindern, deren Großvater aus Long Island in die Stadt gekommen war, um sie abzuholen.

Wie jeder Elternteil ist Jon tief in die Eigenarten seiner Kinder eingetaucht. Sein Ältester? Manchmal ruhig, aber beißend witzig. Sein mittleres Kind? Stuft Papa mit 10 von 10 auf der Peinlichkeitsskala ein und braucht keinen Kuss. Sein 10-jähriger Sohn, das Nesthäkchen der Familie, ist der Emotionale. "Mein jüngster Sohn würde zurück in den Bauch meiner Frau klettern, wenn er könnte", sagt Jon. "Er ist so ein Kind."

Eine unerwartete Parade hatte den Verkehr zum Erliegen gebracht, also parkte Jon widerrechtlich entlang eines gelben Bordsteins auf der 36th Street, in der Nähe von seinem Schwiegervater, der wartete. Es war Zeit zu gehen. Sein jüngster Sohn gab die letzte Umarmung. "Er schaute auf, ängstlich und traurig", sagt Jon, und fragte: "Papa, werde ich dich wiedersehen?"

Diese Frage ließ die Zeit stehen bleiben. "Ich war wie, 'Oh Mann,'", sagt Jon. "Es war einer dieser Momente, in denen ich es durch seine Augen erlebt habe. Und ich hatte zum ersten Mal Angst."

Bis zu diesem Abschied wollte Jon nicht mehr leben. Jahrelang hatte er das ständige Verlangen zu sterben - er spricht darüber, als wäre es eine Sucht -, während er gegen eine tiefe, lähmende Depression kämpfte. Aber die Frage seines Sohnes durchdrang diese Schwere und erreichte etwas in ihm. "Das war das erste Mal, dass ich wirklich darüber nachgedacht habe. Ich dachte mir so: 'Ich hoffe irgendwie, dass ich nicht sterbe.' Das Gefühl hatte ich schon lange nicht mehr."

Diese Umarmung fand am 21. August 2022 gegen 17 Uhr statt. Zwölf Stunden später wurde Jon in einen Operationssaal geschoben.

Dort im Krankenhaus Mount Sinai südwestlich des Central Parks schraubten Mitglieder des OP-Teams Jons Kopf in einen Rahmen, um ihn festzuhalten. Dann betäubten sie ihn und bohrten zwei kleine Löcher durch die Oberseite seines Schädels, eins auf jeder Seite. Durch jedes Loch stieß ein Chirurg einen langen, dünnen Draht mit Elektroden am Ende tief in sein Gehirn. Das Kabel, unter seine Haut geführt, verlief außen um Jons Schädel und sank hinter seinem Ohr ab. Von dort aus wickelte sich ein Draht nach vorne, traf auf eine batteriebetriebene Steuereinheit, die die Chirurgen unterhalb seines Schlüsselbeins in seiner Brust implantiert hatten.

Während der Operation und in den folgenden Tagen schickten Ärzte kleine elektrische Impulse in Jons Gehirn. Auf noch unklare Weise verändert dieses elektrische "Herumspielen" die Botschaften, die zwischen verschiedenen Hirnregionen ausgetauscht werden. Die Ärzte und Forscher hatten ein ambitioniertes Ziel: Sie wollten, dass diese Impulse Jon aus der Schwärze der Depression herausholen sollen.

Jon ist einer von Dutzenden von Menschen in den Vereinigten Staaten, die derzeit an klinischen Studien teilnehmen, bei denen Gehirnimplantate zur Heilung von psychischen Störungen eingesetzt werden sollen. Die Technik wird als tiefe Hirnstimulation bezeichnet und basiert auf der wissenschaftlichen Annahme, dass elektrische Stimulation Gehirne zurücksetzen kann, die von schweren und verheerenden psychiatrischen Störungen wie Depressionen, Zwangsstörungen und posttraumatischen Belastungsstörungen ergriffen sind.

Ich habe zum ersten Mal vor mehr als einem Jahrzehnt, 2010, von der tiefen Hirnstimulation oder DBS gehört. Als Wissenschaftsjournalist saß ich in einem riesigen Konferenzraum voller Neurowissenschaftler in San Diego. Wir hörten einen Vortrag von Helen Mayberg, einer Neurologin und Neurowissenschaftlerin, die damals an der Emory University in Atlanta tätig war. Während sie sprach, führte Mayberg das Publikum durch die wissenschaftliche Begründung für die Idee, dass Elektroden, die ins Gehirn eingeführt werden, schwere Depressionen lindern könnten.

Bekommen Sie hochwertigen Wissenschaftsjournalismus von der vertrauenswürdigsten Quelle direkt an Ihre Haustür geliefert.

Gegen Ende ihrer Präsentation zeigte Mayberg ein Video von einer Frau, die unter schwerer Depression litt. Am Tag vor der Aufnahme des Videos hatten Ärzte Elektroden in das Gehirn der Frau implantiert. Die Forscher im Video schalteten die Stimulation ein, und innerhalb einer Minute wollte die Frau lächeln und lachen. Diese Veränderung hat mich umgehauen, und wenn man nach den Reaktionen im Publikum geht, viele andere Menschen auch.

Im November 2022 habe ich Mayberg wieder getroffen, diesmal bei einer Neurowissenschaftskonferenz, wieder in San Diego. Wir sprachen darüber, was seit diesem Vortrag in den Jahren passiert ist und wohin diese Forschung führt. Es war kein leichter Weg, sagt Mayberg, die jetzt das Nash Family Center for Advanced Circuit Therapeutics an der Icahn School of Medicine am Mount Sinai leitet. Die Wissenschaft der DBS hat viele Wendungen genommen.

Auch die Reisen der Menschen, die an dieser Forschung teilgenommen haben, haben sich ähnlich entwickelt. Um eine dieser Geschichten zu hören, brachte mich Mayberg mit Jon in Kontakt.

For this series, I talked with him and his wife, as well as three other people who had lived with severe depression and are now being treated with deep brain stimulation. These people’s paths have been incredibly tough. And while they still face challenges, they have been crystal clear about what DBS has done for them: This experimental brain surgery has given them back their lives.

Jon’s a sharp, funny middle-aged guy, a self-described “character,” who lives in a picturesque small town northeast of Philadelphia. He’s a dad with three busy kids and a garage packed with hockey sticks, softball catcher pads, golf clubs, balls of all sorts, bikes, in-line skates, a mesh goal and a supercute white motor scooter. He’s a coach (hockey and softball) known for dispensing “isms” and the phrase, “I’m going to give you some life advice.” He’s a husband who worries about his wife doing too much and not taking care of herself. He’s in advertising, a people person who used to love having his friends over to hang around his fire pit. 

For a decade, Jon let his outgoing personality carry him as he struggled to overcome his depression. His disease, and the suicidal thoughts it forced on him, grew worse in the last five years. On the outside, Jon was the hypersocial, high-functioning guy everyone expected him to be. But inside, his profound depression was a private hell, he says. “I’d be the one standing in front of everybody leading a champagne toast, and then I’d be driving home and wanting to slam my car into a tree.”

Jon fantasized about other deaths: A mugging, a plane crash. Until Jon’s son asked if he would see Jon again, on the evening before the procedure, Jon even nurtured a little bit of hope that he might die during the brain surgery he volunteered for.

Jon’s depression also stole his motivation, leaving him wrung out and isolated from his family. He overate, overslept and drank too much. His worst stretches, he suspects, left his family traumatized.

Talk therapy, antidepressants, antipsychotics, ketamine, cannabis, transcranial magnetic stimulation (in which magnetic fields target nerve cells through the skull), several residential treatment stints, even electroconvulsive therapy, which left him with intense memory loss — none of these treatments reliably worked for him.

An estimated 280 million people worldwide have major depression. A subset of that giant number will ultimately fall into a hopeless-sounding diagnosis: “treatment-resistant depression” or “intractable depression.” In the United States, an estimated 2.8 million people have that diagnosis.

Jon is one of them. For him and his family, deep brain stimulation was a last-ditch, desperate maneuver. It was his Hail Mary.

If you or someone you know is facing a suicidal crisis or emotional distress, call or text the 988 Suicide & Crisis Lifeline at 988.

The next article in the series follows Jon’s search for relief from the disease he describes as “poison in every single bit of my body.” 

This series was made possible with funding from the Alfred P. Sloan Foundation.

Our mission is to provide accurate, engaging news of science to the public. That mission has never been more important than it is today.

As a nonprofit news organization, we cannot do it without you.

Your support enables us to keep our content free and accessible to the next generation of scientists and engineers. Invest in quality science journalism by donating today.