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04.11.2009

Schneller Wechsel aus Rot und Blau kann epileptischen Anfall auslösen

Wissenschaftler untersuchen unerwartete Nebenwirkung von Zeichentrickfilmen

Die Stroboskoplampe in der Disco, das Flackern eines Feuers oder auch nur der Wechsel zwischen Sonnenlicht und Schatten unter Bäumen: Für fotosensitive Epileptiker können solche Situationen äußerst unangenehm werden. Denn bei dieser Form der Epilepsie reagieren die Betroffenen auf rhythmische Veränderungen der Lichtintensität mit Bewusstseinaussetzern, Muskelkrämpfen oder sogar voll ausgeprägten Krampfanfällen. Doch damit nicht genug: Forscher haben jetzt gezeigt, dass es nicht nur starke Kontraste zwischen hell und dunkel sind, die das Gehirn beeinträchtigen, sondern auch bestimmte Farbkombinationen. Ganz vorne dabei: ein schneller Wechsel aus Rot und Blau.

Schnell wechselnde Lichter – besonders in Blau und Rot – können das Gehirn in Gleichtakt bringen und so epileptische Anfälle auslösen. Foto: JDD photo*, Photocase.com
Foto: JDD photo*, Photocase.com

Dienstag, 16. Dezember 1997, halb sieben abends: In ganz Japan sitzen Kinder und Jugendliche gebannt vor dem Fernseher und freuen sich auf eine neue Folge der beliebten Cartoon-Serie "Pokémon". Diesmal geht es um einen Kampf der kleinen Zeichentrickmonster im Inneren eines Computers. Höhepunkt: Die tapferen Figuren lassen eine "Impfbombe" explodieren, um ein Computervirus zu zerstören – natürlich inklusive eines gewaltigen Spektakels und verschiedenfarbigen Blitzen, die sich unter anderem in den übergroßen Augen des Helden Pikachu spiegeln.

Genau in diesem Moment ist die Freude für viele der kleinen Fans allerdings vorbei: Mehr als 600 Kinder bekommen plötzlich Sehstörungen, werden bewusstlos, übergeben sich spontan oder erleiden sogar Krampfanfälle und müssen ins Krankenhaus gebracht werden. Es folgt eine landesweite Panikwelle in Japan – und eine eilige Versammlung der Verantwortlichen des Programms, die sofort die weitere Ausstrahlung der Folge stoppen und fieberhaft nach der Ursache des Problems zu suchen beginnen.

Der Übeltäter, kristallisiert sich später heraus, scheint eine etwa fünf Sekunden lange Szene kurz nach der Explosion der Bombe zu sein, in der die Bildschirmfarbe zwölfmal pro Sekunde von Rot zu Blau wechselt. Offenbar war es dieses Flackern, das bei sensiblen Kindern und Erwachsenen die neurologischen und körperlichen Symptome ausgelöst hat, die vermutlich auf schwache epileptische Anfälle zurückzuführen sind, so die Schlussfolgerung der Experten. Ob allerdings das flackernde Licht an sich die entscheidende Rolle spielte oder ob auch die Farben etwas damit zu tun hatten, blieb zunächst einmal unklar.

Zwölf Jahre später hat sich nun ein indisch-britisches Team dieser Frage angenommen. Ihre Idee: Wenn eine bestimmte Farbkombination wie beispielsweise Rot-Blau das Gehirn stärker fordert und somit bei dafür empfänglichen Menschen epileptische Anfälle auslösen kann, müsste sich das auch im Muster der elektrischen Gehirnaktivität zeigen. Diese Annahme basiert auf der bereits bekannten Tatsache, dass im Gehirn während eines epileptischen Anfalls plötzlich ganze Nervenzellcluster gleichzeitig zu feuern beginnen. Im gesunden Gehirn dagegen herrscht ein sehr ausgeprägtes Chaos, in dem praktisch alle Hirnzellen ihren eigenen Rhythmus verfolgen und damit ein sehr komplexes Hirnstrommuster erzeugen.

Die Forscher führten daher mehrere Tests mit elf gesunden Freiwilligen und zwei fotosensitiven Epileptikern durch. Natürlich habe man in der Studie nicht riskieren wollen, dass die Tests einen Anfall oder sonst eine unangenehme Reaktion auslösten, betont Studienleiter Joydeep Bhattacharya aus London. Deswegen entwarfen er und seine Kollegen die Testbilder so, dass diese nur ein ganz schwaches Echo im Gehirn erzeugten.

Das reichte allerdings aus, um einen deutlichen Unterschied zwischen der Reaktion der gesunden und der erkrankten Probanden festzustellen, berichtet Bhattacharya: Das Gehirn der Gesunden reagierte auf die irritierenden Lichtsignale, bei denen zehnmal pro Sekunde die Farbe wechselte, indem es die Komplexität seiner Signale hochfuhr – eine typische Verteidigungsstrategie, die auch mit einem verstärkten Zusammenziehen der Pupille einhergeht. Bei den Epileptikern nahm dagegen das Chaos im Gehirn rapide ab, das heißt, dass einige Gehirnbereiche tatsächlich begannen, synchron zu arbeiten und somit auf einen Anfall zusteuerten. Zu sehen war dieser Effekt zwar auch bei den Farbkombinationen Rot-Grün und Grün-Blau, jedoch bei weitem nicht so ausgeprägt wie bei einem Wechsel von Rot und Blau. Diese Kombination stellt demnach für das Gehirn die größte Gefahr dar, so die Schlussfolgerung der Forscher.

Vollständig erklären lässt sich der Effekt bisher allerdings nicht. Vermutlich hängt er unter anderem damit zusammen, dass langwelliges rotes Licht ausschließlich die für Rot sensiblen Zapfen in der Netzhaut anregt und dieses Signal dann eine intensivere und stärker auf eine Region konzentrierte Reaktion im Gehirn auslöst, als wenn parallel auch die für grün und blau zuständigen Zapfen aktiviert werden. Der Wechsel mit Blau verstärkt diese Wirkung offenbar noch. Wer also zur Fotosensitivität neigt, sollte sehr vorsichtig beim Anschauen von animierten Fernsehsendungen und Videospielen sein, empfehlen die Forscher. Zwar gebe es mittlerweile Leitlinien für das Programmieren von Spielen und Trickfilmen, die solche Effekte verhindern sollen, dennoch könne ein problematischer Farbwechsel immer wieder einmal auftauchen.

Es gibt allerdings auch Schutzmaßnahmen dagegen. So haben sich beispielsweise blau getönte Sonnenbrillen in einer kleinen Studie bewährt. Noch einfacher ist es jedoch, in brenzligen Situationen einfach ein Auge zu schließen: So gelangen weniger Signale ins Gehirn, und die Reaktion bleibt aus oder ist zumindest schwächer ausgeprägt. (ilb)