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Schemtaische darstellung des Gehirns

Drahtlose Gehirnimplantate gegen Epilepsie

Schweizer Forscher haben ein neues System von drahtlosen Mikroelektroden entwickelt, das Epilepsie im Gehirn überwachen kann. Die implantierten Elektroden vermessen präzise die Gehirnaktivität des Patienten, ohne dass dieser dazu im Spital bleiben muss.

Medizin 09.02.2015

Belastende Operationen

Immer mehr Epilepsiepatienten, bei denen Medikamente nicht helfen, unterziehen sich einer Gehirnoperation, um zu einem normalen Leben zurückzufinden. Dabei wird mithilfe von Elektroden jene Region des Gehirns ausfindig gemacht, die für die Epilepsie verantwortlich ist, und - in schweren Fällen - entfernt.

Derzeit ist die Phase vor der Operation sehr belastend. Der Patient muss sich einer Schädeloperation unterziehen, bei der Elektroden auf die Oberfläche der Gehirnrinde implantiert werden. Mehrere Wochen lang muss der Patient danach im Spital bleiben, während mittels äußerer Kabel Daten über die Gehirnaktivität an ein Aufzeichnungsgerät gesendet werden.

Die von den Forschern der ETH Lausanne (EPFL) entwickelte, drahtlose Methode erfordert immer noch eine Schädeloperation. Danach muss der Patient jedoch nicht auf der Intensivstation bleiben. Da die Infektionsgefahr ohne äußere Kabel geringer ist, kann die Gehirnaktivität zudem über längere Zeit gemessen und damit die Ortung des Epilepsieherdes verfeinert werden.

Erfolgreiche Versuche an Mäusen

"Wir entwickeln Elektroden mit weniger als 100 Mikrometern Durchmesser (etwa die Dicke eines Haares, Anm.). Die bisher für Elektroenzephalogramme im Gehirn verwendeten Elektroden waren zehn Millimeter groß", erklärte Gürkan Yilmaz, der diese Arbeit im Rahmen seiner Doktorarbeit ausgeführt hat, in einer Mitteilung der EPFL.

"Deshalb sind die Messungen viel genauer, und bei der Operation können so wenige Hirnzellen wie möglich entfernt werden", fügte er hinzu. Dies reduziere den Schaden, der durch diese Art von Operation entstehen könne.

Bei dem neuen System werden die elektrischen Signale des Gehirns unter der Haut in einer winzigen Empfängerstation empfangen und verarbeitet. Die Daten werden dann an einen äußeren Empfänger gesendet. Erste Versuche damit an lebenden Mäusen seien erfolgreich gewesen, erklärten die Forscher.

Chance auf neue Therapien

Ärzte äußern sich sehr interessiert zur neuen Methode. "Damit könnten wir die Entstehung der Epilepsie an wenigen Zellen beobachten, statt wie bisher an mehreren Tausend Zellen", sagte Claudio Pollo, ein auf Epilepsie spezialisierter Hirnchirurg am Inselspital Bern und Mitarbeiter der Studie.

"So ließen sich kleinere Epilepsie auslösende Zonen entfernen und neue Therapien entwickeln." Zum Beispiel zeige die elektrische Stimulation von betroffenen Gehirnregionen bei Epilepsie gute Resultate. "Bei Schläfenlappenepilepsie liegt die Heilungsrate damit bei 80 Prozent. Immer mehr Kinder werden operiert, was ihre Zukunftsaussichten drastisch verändert."

Nun wollen die Forscher die Elektroden weiter entwickeln, um ihre Größe so weit zu verringern, dass sich die Aktivität einzelner Zellen messen lässt.

Epilepsie ist das häufigste Gehirnleiden der Welt. Laut der Weltgesundheitsorganisation WHO sind 50 Millionen Menschen betroffen. Die meisten können mit antiepileptischen Medikamenten behandelt werden, doch ein Teil von ihnen spricht nicht darauf an.

science.ORF.at/APA/sda

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