Was ist Neurostimulation?
Neurostimulation beschreibt die gezielte Modulation neuronaler Aktivität durch externe Reize. Ziel ist die Beeinflussung zentralnervöser Prozesse, um kognitive, motorische oder sensorische Funktionen gezielt zu fördern oder zu regulieren. Etablierte Verfahren umfassen unter anderem transkranielle Magnetstimulation (TMS), transkranielle Gleichstromstimulation (tDCS) sowie elektrische Nervenstimulationen. Sie finden Anwendung in der Rehabilitation, der Schmerztherapie sowie zunehmend im leistungsorientierten Training.
Neuronale Frequenzen und kortikale Aktivität
Die Funktion des menschlichen Gehirns beruht auf der dynamischen Kommunikation von Nervenzellen (Neuronen). Diese Kommunikation erfolgt über elektrische Signale, die in Form von Oszillationen – also rhythmischen Entladungsmustern – innerhalb neuronaler Netzwerke auftreten. Solche Oszillationen lassen sich anhand ihrer Frequenz (in Hertz, Hz) klassifizieren und korrelieren mit spezifischen kognitiven und motorischen Zuständen:
Non-invasive Neurostimulation
Non-invasive Verfahren zur Neurostimulation zeichnen sich dadurch aus, dass sie keine direkte Verletzung der Haut oder des Gewebes erfordern. Die Stimulation erfolgt über externe Applikatoren, beispielsweise Magnetspulen oder Elektroden, die auf die Schädeldecke aufgelegt werden. Damit lassen sich kortikale Areale aktivieren oder hemmen, ohne operativen Eingriff. Solche Methoden bedingen jedoch oftmals kostenintensive Gerätschaften, medizinische Fachkenntnisse und eine kontrollierte Umgebung.
Formen der non-invasiven Neurostimulation
Die wichtigsten Formen sind:
- Transkranielle Magnetstimulation (TMS): Mittels schneller Magnetimpulse wird über eine Spule ein elektrisches Feld im darunterliegenden kortikalen Gewebe erzeugt. Dadurch lassen sich Nervenzellen in spezifischen Arealen kurzfristig aktivieren oder hemmen – je nach Reizfrequenz und Impulsform.
- Transkranielle Gleichstromstimulation (tDCS): Über zwei auf der Kopfhaut platzierte Elektroden wird ein schwacher Gleichstrom (in der Regel 1–2 mA) geleitet. Dieser moduliert die neuronale Erregbarkeit, wobei anodal gerichtete Ströme exzitatorisch und kathodal gerichtete Ströme inhibitorisch wirken.
- Transkranielle Wechselstromstimulation (tACS): Im Gegensatz zur tDCS werden hier sinusförmige Wechselströme in spezifischen Frequenzen appliziert, um neuronale Oszillationen zu beeinflussen. Damit lassen sich beispielsweise Alpha- oder Gamma-Frequenzen gezielt stimulieren oder synchronisieren.
- Sensorisch vermittelte Stimulation: Auch gezielte visuelle, auditive oder somatosensorische Reize können kortikale Netzwerke aktivieren, wenn sie in bestimmten zeitlichen Mustern oder Frequenzbereichen dargeboten werden. Diese Form ist besonders alltagstauglich und findet zunehmend Anwendung in sportpsychologischen Trainingskontexten.
- Delta (0,5–4 Hz): Tiefer Schlaf, langsame unbewusste Prozesse
- Theta (4–8 Hz): Gedächtniskonsolidierung, Kreativität, Entspannung
- Alpha (8–12 Hz): Wachentspannung, periphere Wahrnehmung
- Beta (13–30 Hz): Aktive Konzentration, motorische Kontrolle
- Gamma (>30 Hz): Komplexe Kognition, sensorische Integration
Indem externe Reize – z. B. Lichtblitze, auditive Impulse oder elektrische Felder – in genau diesen Frequenzbereichen appliziert werden, ist es möglich, die Aktivität entsprechender neuronaler Netzwerke zu modulieren. Dieses Prinzip wird als frequenzspezifische Neurostimulation bezeichnet.
Funktionelle Stimulation durch sensorische Reize
Neben technikbasierten Ansätzen existieren zunehmend evidenzgestützte Methoden, bei denen neuronale Aktivität über kontrollierte, sensorische Reize beeinflusst wird. Hierzu zählen repetitive visuelle, auditive oder motorisch-kognitive Stimuli, die in spezifischer Frequenz oder Komplexität verabreicht werden. Diese Reize aktivieren gezielt kortikale Netzwerke und fördern dadurch Prozesse wie Aufmerksamkeitssteuerung, motorische Planung oder sensorische Integration.
Neurostimulation im Kontext von PROVOID-Sports™
Die Tools von PROVOID-Sports™ nutzen diese Erkenntnisse gezielt: Durch strukturierte Reizmuster – etwa Flickerlicht, rhythmische Entscheidungsimpulse oder visuelle Bewegungsmuster – werden neuronale Netzwerke in ihrer funktionellen Frequenz angeregt. Ohne invasive Technik werden so kortikale Areale aktiviert, die für sportlich relevante Fähigkeiten wie Reaktionsfähigkeit, visuelle Orientierung oder exekutive Kontrolle zuständig sind.
Diese Form der funktionellen Stimulation stellt eine evidenzbasierte, alltagstaugliche und sicher durchführbare Alternative zur apparativen Neurostimulation dar – mit dem Ziel, neurokognitive Leistungsparameter gezielt zu verbessern.