Eine neue Technik, dem aktiven Gehirn bei der Arbeit zuzuschauen, haben jetzt Wissenschaftler der University of Illinois at Urnbana-Champaign entwickelt. Die Technik basiert auf der Streuung beziehungsweise der Absorption von Laserlicht im Infrarotbereich und ist einfacher zu handhaben und preiswerter als bislang angewandte Methoden wie Magnetresonanzbilder oder Positronen Emissions Tomographie.
Wenn eine Gehirnregion aktiv wird, weil man beispielsweise einen Finger hebt, verbraucht dieses Areal mehr Sauerstoff, was man nachweisen kann. Diesen zusätzlichen Verbrauch und den Blutfluss nutzen die Forscher um den Physiker Enrico Gratton für ihre Technik auf optischer Basis, die schnell und einfach einsetzbar ist.
Zuerst gelangt das infrarote Licht der Laserdioden durch optische Fasern zum Kopf des Patienten. Dort penetriert das Licht den Schädel und misst die Sauerstoffkonzentration und das Blutvolumen im Gehirn. Das hierbei gestreute Licht wird anschließend durch optische Fasern gesammelt, zu Detektoren gesandt und per Computer ausgewertet. Dem Verhältnis zwischen gestreutem und absorbierten Licht können die Forscher dann die Gehirnaktivität bestimmter Areale entnehmen.
Anwendung kann die neue Technik in diagnostischen, voraussagenden und klinischen Bereichen finden. So könnte sie nach Meinung der Forscher etwa dazu eingesetzt werden, Tumore bei Kindern frühzeitig zu entdecken oder bei Apnoe-Patienten – einer Schlafstörung – den Blutfluss zu kontrollieren. Auch lässt sich mit dieser Methode die Erholung von Schlaganfallpatienten täglich, wenn nicht sogar stündlich, beobachten – etwas, das mit Magnetresonanz unmöglich wäre.
Dr. Dagmar Knopf
