Ein Helm, der Ultraschallwellen ins Gehirn schickt, könnte künftig die Behandlung von neurologischen Erkrankungen verbessern – ganz ohne chirurgische Eingriffe. Das geht aus einer im Fachjournal „Nature Communications“ veröffentlichten Studie hervor. Entwickelt wurde das System von einem Forschungsteam der Universität Oxford und des University College London (UCL).

Im Gegensatz zur bisher eingesetzten, sogenannten tiefen Hirnstimulation, bei der Elektroden chirurgisch im Gehirn implantiert werden, nutzt das neue Verfahren mechanische Ultraschallimpulse, um gezielt Hirnregionen zu modulieren. Besonders bemerkenswert: Der Helm könne laut der Forscher Gehirnareale ansteuern, die 1000-mal kleiner sind als dies mit bisherigen Ultraschallmethoden möglich sei.

„Es ist ein Helm mit 256 Quellen, der in einen MRT-Scanner passt“, erklärte Ioana Grigoras, Autorin der Studie und eine der Testpersonen. „Es ist zunächst klobig und beklemmend, ihn aufzusetzen, aber dann wird es angenehmer.“ Die Wissenschaftler testeten das Gerät an sieben gesunden Probanden und richteten die Ultraschallwellen auf den sogenannten lateralen Kniehöcker (LGN), einen zentralen Knotenpunkt für visuelle Informationen im Gehirn.

„Die Wellen erreichten ihr Ziel mit bemerkenswerter Genauigkeit“, sagte Prof. Charlotte Stagg von der Universität Oxford, die das Projekt leitete. „Das allein war außergewöhnlich – und niemand hat es zuvor geschafft.“ In Folgeexperimenten konnte das Team nachweisen, dass die Modulation des LGN zu messbaren Effekten im visuellen Kortex führte, etwa durch eine verminderte Aktivität in diesem Hirnareal. „Das Äquivalent bei Parkinson-Patienten wäre, ein motorisches Kontrollzentrum zu treffen und das Zittern zu lindern“, erläuterte Stagg weiter.

Forscher arbeiten an Behandlung für zu Hause

Entwickelt wurde der Helm von den UCL-Wissenschaftlern Elly Martin und Brad Treeby. „Derzeit benötigt er noch ein MRT, um gesteuert zu werden“, sagte Treeby und fügte an. „Aber mithilfe von KI könnte er künftig auch eigenständig funktionieren – etwa für den Einsatz zu Hause.“ Das System könnte künftig auch Anwendung bei Krankheiten wie Schizophrenie, Depressionen, chronischen Schmerzen und in der Schlaganfall-Rehabilitation eingesetzt werden.

Martin ergänzte, dass weitere Studien notwendig seien. „Doch unser langfristiges Ziel ist es, das System zu einem praktischen klinischen Werkzeug weiterzuentwickeln, das invasive Hirnimplantate ergänzen oder sogar ersetzen könnte.“ Das Team betont dabei die enge Zusammenarbeit mit Patienten, um das Gerät möglichst komfortabel und vielseitig einsetzbar zu machen.

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