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Bildgebung: Diesen Hirnscanner kann man sich aufsetzen

Britische Forscher haben einen MEG-Scanner entwickelt, den man sich wie einen Helm überstülpt. Mit ihm können Personen sogar beim Teetrinken oder beim Tischtennisspielen untersucht werden.
Tragbarer MEG-ScannerLaden...

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

Das Messverfahren beruht auf der so genannten Magnetenzephalografie, kurz MEG. Dabei wird die Hirnaktivität anhand von schwachen Magnetfeldern ermittelt, die entstehen, wenn Nervenzellen durch elektrische Impulse miteinander kommunizieren. Klassische MEG-Scanner sind normalerweise riesige Geräte, die rund eine halbe Tonne wiegen und ein wenig wie altmodische Haartrockner aus dem Friseursalon anmuten, beschreibt Mitautor Richard Bowtell, ebenfalls von der University of Nottingham, im Gespräch mit "Science". Das ist in erster Linie dem Umstand geschuldet, dass die extrem empfindlichen Magnetsensoren des Geräts mit Hilfe von flüssigem Helium dauerhaft auf eine Temperatur von minus 269 Grad Celsius gekühlt werden müssen.

© Nature Video
Ein tragbarer Hirnscanner

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

Mit seinem neuen "MEG-Helm" schlägt das Team um Brookes 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 – in diesem Fall die des motorischen Kortex – genauso zuverlässig wie ein herkömmliches MEG-Gerät, wie ein Vergleich der beiden Instrumente offenbarte. Möglich machen das spezielle Quantensensoren, die Magnetfelder auch bei Raumtemperatur zuverlässig aufspüren. Störungen durch das Erdmagnetfeld werden durch zwei Stellwände mit elektromagnetischen Spulen abgefangen, die auf beiden Seiten neben der Versuchsperson platziert werden.

MEG-ScannerLaden...
Klassischer MEG-Scanner | Groß, teuer und rund eine halbe Tonne schwer: ein klassischer MEG-Scanner.

Derzeit arbeiten die Wissenschaftler an einer neuen Ausführung ihres MEG-Helms, die einem Fahrradhelm ähneln soll und für Kinder, Jugendliche und Erwachsene verwendet werden kann. Von ihrer neuen Entwicklung erhoffen sie sich nicht nur eine Möglichkeit, endlich auch jene Personengruppen zu untersuchen, für die MEG bislang nicht in Frage kam, sondern zudem neue Erkenntnisse darüber, was in unserem Gehirn passiert, wenn wir alltägliche Bewegungen vollführen oder mit anderen interagieren. Bislang mussten Forscher auf Grund der Bewegungsunfähigkeit ihrer Probanden bei solchen Untersuchungen auf allerhand Tricks zurückgreifen.

13/2018

Dieser Artikel ist enthalten in Spektrum - Die Woche, 13/2018

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