Sensorsystem untersucht Elektrochemie des Gehirns

Im vergangenen Jahrzehnt hat sich die Tiefenstimulierung des Gehirns mit Hilfe von Elektroden zu einem wichtigen medizinischen Werkzeug entwickelt. Über 75.000 Patienten sind damit gegen Parkinson und andere Krankheiten behandelt worden. Dennoch weiß die Wissenschaft noch immer nur wenig darüber, was bei dieser Behandlung im Gehirn wirklich passiert.

Ein implantierbarer Sensor, der zurzeit in Tierversuchen getestet wird, soll dies nun ändern: Er registriert chemische Signale, die eine elektrische Stimulierung hervorruft, berichtet Technology Review in seiner Online-Ausgabe. „Die Neurochirurgie hat sich mit dem Gehirn lange Zeit ausschließlich hinsichtlich der elektrischen Zustände beschäftigt“, bemängelt Nader Pouratian, Neurochirurg an der Universität von Kalifornien in Los Angeles. „Mit diesem Sensor können wir das Gehirn als elektrochemisches Organ betrachten und die Wirkung einer Tiefenstimulierung besser nachvollziehen.“

Im herkömmlichen Verfahren wird einem Patienten eine kleine Elektrode ins Hirn eingepflanzt. Während der Operation ist er wach, damit die Chirurgen die richtige Stelle und das passende Maß an Stimulierung finden können. Bei Parkinson-Patienten etwa nimmt das Muskelzittern augenblicklich ab, wenn über die Elektrode ein Signal abgegeben wird.

Was dabei im Kopf abläuft, ist jedoch umstritten. Klarheit könnte hier eine Messung der Neurotransmitter schaffen, die das Hirn ausschüttet. Dann könnten Chirurgen das Verfahren optimieren. Das neue Verfahren verwendet deshalb eine Sensorelektrode, die zusammen mit der stimulierenden Elektrode eingepflanzt wird. Dazu kommen ein Mikroprozessor, ein Bluetooth-Sender für die Datenübertragung und eine Batterie.

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