Krampfanfälle sind die auffälligsten Symptome der Epilepsie, aber sie sind nicht die einzige abnorme Hirnaktivität, die bei Menschen mit dieser Erkrankung auftritt. Kurze elektrische Entladungen, so genannte interiktale Spikes, können Hunderte oder Tausende Male am Tag auftreten, in der Regel ohne dass der Betroffene sie bemerkt. Sie sind zwar nicht so gefährlich wie Anfälle, können aber vorübergehende Störungen verursachen und zu langfristigen kognitiven Problemen beitragen, selbst bei Menschen, bei denen die größeren Anfälle unter Kontrolle sind.

In einer neuen Studie, in der hochdetaillierte Aufnahmen des menschlichen Gehirns analysiert wurden, haben Experten gezeigt, dass diese Spikes als Teil einer choreografierten Abfolge von Ereignissen auftreten, die konsistent und vorhersehbar sind. In einer Studie , die in der Zeitschrift Nature Neuroscience veröffentlicht wurde, wird auch berichtet, dass die Spikes auch einige der Neuronen beeinflussen, die an der Sprachwahrnehmung beteiligt sind, und sie kurzzeitig von ihren Aufgaben ablenken.

Die neuen Erkenntnisse sind bedeutsam, sagt Jennifer Gelinas, eine Neurowissenschaftlerin und Epilepsieforscherin an der Universität von Kalifornien, die nicht an der Forschung beteiligt war. Sie sagt, die Forschung könnte den Weg für eine neue Generation von Hirnstimulationstechnologien ebnen, die Spikes vorhersagen und verhindern könnten, bevor sie Schaden anrichten.

Spikes, benannt nach ihren markanten Spitzen auf EEG-Aufzeichnungen, wurden von Ärzten einst für harmlos gehalten, doch scheint dies zunehmend nicht mehr der Fall zu sein. 2023 berichteten der Neurowissenschaftler Jonathan Kleen von der University of California und sein Team, dass Menschen mit Schläfenlappenepilepsie sich nicht an ein Wort erinnern oder rezitieren konnten, das ihnen während des Auftretens einer Spitze gesagt wurde - sie hatten das Gefühl, ihr Geist sei leer. In einer Studie aus dem Jahr 2025 kamen die Autoren bereits zu dem Schluss, dass Spikes während des Schlafs die Hauptursache für Langzeitgedächtnisprobleme bei Menschen mit Schläfenlappenepilepsie sind.

Implantierbare Hirnstimulationsgeräte, die zur Unterdrückung von Anfällen eingesetzt werden, können Spikes zwar erkennen und darauf reagieren, sie aber nicht vorhersagen. Und bei dieser Art der Behandlung, der so genannten Closed-Loop-Response-Neurostimulation, kann es Jahre dauern, bis sich die epileptische Aktivität beruhigt. Einige Antiepileptika können die Spikes ebenfalls reduzieren, aber die Behandlung ist nicht so einfach, wie es klingt, sagt Dániel Fabó, Epilepsieforscher an der Universität Szeged, der nicht an der neuen Studie beteiligt war. Er sagt, dass Antiepileptika auf ihre Wirkung auf Anfälle getestet werden, nicht auf Anfallsspitzen, und dass ihr übermäßiger Einsatz die kognitiven Funktionen beeinträchtigen kann.

Um zu verstehen, welche Neuronen von den Spikes betroffen sind, verwendete Kleen zusammen mit dem UCSF-Neurochirurgen Edward Chang, dem Doktoranden Alexander Silva und anderen bandartige Gehirnsonden namens Neuropixel. Diese haardünnen Geräte können die individuelle Aktivität von mehr als 100 Neuronen auf einmal verfolgen. Die Sonden wurden in Bereiche des Gehirns implantiert, von denen bekannt ist, dass sie Krampfanfälle auslösen. Das Verfahren wurde bei vier Patienten durchgeführt, bei denen kurz darauf eine Operation zur Entfernung eines Teils ihres Hirngewebes geplant war.

Die Daten der Sonden zeigten, dass im Moment der Spike-Bildung eine koordinierte Aktivität zwischen drei verschiedenen Gruppen von Neuronen stattfand. Eine Gruppe erhöhte ihre Aktivität um den Spike herum und unmittelbar danach, während die zweite Gruppe ihre Aktivität vor dem Spike erhöhte und danach wieder verringerte. Die dritte Gruppe behielt ihre Aktivität während und nach dem Spike bei. Kleen glaubt, dass diese Gruppe wahrscheinlich aus hemmenden Neuronen besteht, die versuchen, den Spike zu unterdrücken.

Unabhängig von ihrer Rolle bei der Bildung von Stacheln stellten die Forscher fest, dass die überwiegende Mehrheit dieser Zellen im Allgemeinen an der Sprachverarbeitung und am Lesen beteiligt ist. Es kann natürlich auch andere Gründe für die kognitive Beeinträchtigung durch die Stacheln geben, sagt Kleen, aber es scheint ein Hauptgrund zu sein: Sie lenken dieselben Neuronen ab oder kontrollieren sie, die normalerweise bei kognitiven Funktionen aktiv sind, was diese Zellen in diesem Moment weniger fähig macht, Informationen zu verarbeiten.

Die neuen Daten zeigen, dass aufschlussreiche Veränderungen im Feuermuster von Neuronen bis zu einer Sekunde vor der Bildung von Spikes erkannt werden können. Dies bietet ein großes Potenzial für Interventionen mit Neurostimulationsmethoden, die Spikes stoppen könnten, bevor sie die kognitiven Funktionen beeinträchtigen, so Gelinas und Kleen. Derzeit zugelassene Technologien können die Aktivität einzelner Neuronen, die das Herannahen eines Spikes signalisieren, nicht erkennen oder darauf reagieren, fügt Kleen hinzu. Es gibt jedoch Unternehmen, die bereits über eine entsprechende experimentelle Technologie verfügen, so dass derartige Lösungen in Sicht sind.