Eine Gruppe von Wissenschaftlern des Max-Planck-Instituts für Intelligente Systeme (MPI-IS) und des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) haben neuronale Geräte entwickelt, die 2000-mal kleiner als ein menschliches Haar sind und ein magnetisches Signal in ein elektrisches Signal umwandeln können. Neurobiologen und Neurochirurgen des Maastricht University Medical Center injizierten die nanometerkleinen Partikel in das Gehirn von Mäusen. Nachdem sie die Mäuse einem Magnetfeld aussetzten, erzeugten die Partikel ein elektrisches Feld und stimulierten die umliegenden Neuronen. Sie brachten die Neuronen zum Feuern, ähnlich wie dies Geräte zur Tiefen Hirnstimulation tun.
Umgangssprachlich Hirnschrittmacher oder DBS (Deep Brain Stimulator) genannt, bestehen solche Geräte aus Elektroden, die tief ins Gehirn führen. Sie sind durch Drähte mit einem Impulsgeber verbunden, der auf Höhe der Brust unter die Haut eines Parkinson-Patienten implantiert wird und elektrische Impulse an die Zielregion im Gehirn abgibt. Die elektrischen Impulse reduzieren die charakteristischen Symptome wie Zittern, Muskelsteifigkeit, Verlangsamung der Bewegungen und gestörte Haltungsstabilität.
Die Injektion kleinster Partikel, die ein elektrisches Feld erzeugen und so Teile des Gehirns drahtlos stimulieren, könnte eines Tages zu einem medizinischen Verfahren werden, das die Symptome lindert und die Lebensqualität von Patienten erhöht, ohne dass sie sich einer größeren Operation unterziehen müssten. Viele würden davon profitieren, denn Parkinson ist nach Alzheimer weltweit die zweithäufigste Erkrankung des Nervensystems, über sechs Millionen Menschen sind davon betroffen.
"Die wichtigste Erkenntnis unserer Forschung ist, dass wir die Hirnaktivität ähnlich wie bei einem normalen DBS verändern können. Ähnlich wie beim kabellosen Aufladen eines modernen Smartphones gibt es kein physisches Kabel, das die Nanoelektroden mit dem Impulsgeber verbindet. Das macht die Anwendung im Inneren des Gehirns weniger invasiv und sicherer", sagt Dr. Kristen Kozielski. Sie war zuvor Forscherin in der Abteilung für Physische Intelligenz am MPI-IS in Stuttgart und leitet nun die Forschungsgruppe Neuroelektronische Materialien am Institut für Funktionelle Grenzflächen am KIT.
MEDICA.de; Quelle: Max-Planck-Institut für Intelligente Systeme
