16.12.2019

Implantat überwacht Neuronen-Aktivität

Stuttgart – Den weltweit ersten implantierbaren Miniatur-Kernspintomografen haben Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für biologische Kybernetik in Freiburg und der Universität Stuttgart vorgestellt. Er liefert Daten zur Aktivität von Neuronen.

Implantat überwacht Neuronen-AktivitätDie Erfindung ermöglicht die Kombination räumlicher Informationen zur Hirnphysiologie mit Erkenntnissen zu Wechselwirkungen von Nervenzellen in Echtzeit. Die Innovation integriert laut Max-Planck-Institut die Funktionalität eines Magnetresonanztomographen (MRT) auf einem winzigen Chip. So gelinge es, die typischen elektromagnetischen Störungen von Magnetresonanzsignalen erheblich zu verringern und viel feinere und sowohl zeitlich als auch räumlich hochaufgelöste Daten zu erhalten. „So können wir Neurowissenschaftler erstmals sehr präzise Informationen aus winzigen Bereichen des Gehirns generieren und mit bildgebenden Informationen zur Hirnphysiologie kombinieren", erklären die Hauptautoren der Nature-Methods-Publikation Klaus Scheffler (Tübingen) und Jens Anders (Stuttgart). „Mit dieser Methode können wir spezifische Aktivitäten und Funktionalitäten im Gehirn sehr viel besser verstehen und auch Unregelmäßigkeiten von Hirnfunktionen ausmachen."
Laut Scheffler könnte die Erfindung die Möglichkeit eröffnen, Mechanismen oder Aktivierungsmuster neuronaler Aktivität bis hin zu spezifischen, insbesondere krankhaften, neuronalen Funktionen im Hirngewebe zu entdecken. „Unsere Sonde ist technisch auch skalierbar, d.h. es besteht die Möglichkeit, Daten aus mehr als einem einzigen Bereich des Gehirns zu erfassen. So zum Beispiel aus angrenzenden Hirnarealen – dies aber auf demselben winzigen Implantat", sagt Scheffler. Die Skalierbarkeit erlaube zudem die Integration weiterer Messmodalitäten wie z.B. elektrophysiologischer oder optogenetischer Sensoren im selben Implantat.
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