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Bildgebung: Mobiler Hirnscanner

Ein Team um Matthew Brookes von der University of Nottingham hat einen tragbaren Hirnscanner entwickelt, den sich Versuchspersonen wie einen Helm über den Kopf stülpen können. Der Clou: Das Gerät misst auch dann noch präzise die Hirnaktivität, wenn der Träger seinen Kopf bewegt.

Das Messverfahren beruht auf der so genannten Magnetenzephalografie, kurz MEG. Dabei wird die Hirnaktivität anhand schwacher Magnetfelder ermittelt, die entstehen, wenn Nervenzellen durch elektrische Impulse miteinander kommunizieren. Klassische MEG-Scanner sind riesige Geräte, die rund eine halbe Tonne wiegen und ein wenig wie altmodische Haartrockner aus dem Frisörsalon anmuten. Das ist in erster Linie dem Umstand geschuldet, dass die empfindlichen Magnetsensoren des Geräts mit flüssigem Helium dauerhaft auf eine Temperatur von minus 269 Grad Celsius gekühlt werden müssen.

Mit Hilfe von MEG lässt sich die Hirnaktivität in einer hohen zeitlichen Auflösung messen. Dazu muss die zu untersuchende Person jedoch vollkommen stillsitzen: Bewegt sie den Kopf nur wenige Millimeter, sind die Daten unbrauchbar. Das machte es bislang fast unmöglich, kleine Kinder oder Menschen mit Bewegungsstörungen mit dem Verfahren zu untersuchen.

Der neue MEG-Helm des Teams um Brookes schlägt deshalb gleich zwei Fliegen mit einer Klappe: Er ist nicht nur klein und leicht, sondern toleriert auch Kopfbewegungen. Selbst wenn die Versuchsperson während der Messung Tee trinkt oder mit einem Tischtennisschläger immer wieder einen Ball in die Höhe spielt, ermittelt das Gerät die Aktivität des Gehirns genauso zuverlässig wie ein herkömmliches MEG-Gerät, wie ein Vergleich offenbarte. Möglich machen das spezielle Quantensensoren, die Magnetfelder auch bei Raumtemperatur zuverlässig aufspüren. Störungen durch das Erdmagnetfeld werden durch elektromagnetische Spulen abgefangen, die auf beiden Seiten neben der Versuchsperson platziert werden.

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  • Quelle
Nature 555, S. 657-661, 2018