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Funk

Tiefenhirnstimulation ohne tiefe Elektroden

Tiefe Hirnstimulation wirkt erstaunlich gut bei manchen Erkrankungen. Doch die Implantate machen Probleme. Nun zeigt eine Studie, dass es womöglich auch anders ginge: per Funk.
'Die Maus war immer der limitierende Schritt in der Untersuchung von Krankheitsgenen'

Wissenschaftler haben ein Verfahren entwickelt, um mit Funkstrahlen tief liegende Gehirnregionen zu stimulieren. Zumindest an Mäusen hat das Team um Edward Boyden vom MIT Media Lab die Technik jetzt erfolgreich getestet. Wie die Forscher im Fachjournal "Cell" berichten, ist ihr Ziel eine Alternative zur effektiven, aber aufwändigen Behandlungsmethode der tiefen Hirnstimulation. Dabei implantieren Ärzte insbesondere Parkinsonpatienten zwei Elektroden tief ins Gehirn, um dort Nervenzellen zu reizen, was die Krankheitssymptome sofort drastisch reduziert.

Um auf die Implantierung der Drähte verzichten zu können, wollen die Forscher die Energie künftig mit elektromagnetischen Strahlen an den gewünschten Ort bringen. Das Verfahren, das sie nun getestet haben, macht sich einen besonderen Effekt zu Nutze: Hochfrequente elektromagnetische Strahlen passieren das Gehirn praktisch spurlos. Nur niederfrequente Strahlen haben eine Wirkung auf die Hirnzellen.

Bringt man zwei Strahlen von leicht unterschiedlicher Frequenz (etwa 200 Hertz und 210 Hertz) dazu, sich im Gehirn zu überlagern, entsteht durch Interferenz in einem eng umrissenen Bereich – und nur in diesem Bereich – ein elektrisches Feld mit einer Frequenz, die der Differenz der beiden entspricht. Bei zehn Hertz wäre es etwa niedrig genug, um wie gewünscht Hirnzellen zu aktivieren. In der Erprobung an Mäusen ist Boyden und Kollegen das genau so gelungen. Allerdings sei der Wirkungsbereich bislang deutlich größer als bei implantierten Elektroden – noch ist das Verfahren nicht anwendungsreif.

Schon jetzt aber bietet das Verfahren zusätzliche Flexibilität. Denn variiert man die Frequenzen, die zwei fest am Schädel montierte Elektroden aussenden, kann man bestimmen, wo sich der Bereich der Überlagerung im Gehirn befindet. So lassen sich beispielsweise diverse Hirnregionen nacheinander erregen. Bei fix implantierten Elektroden ist das nicht möglich.

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