Das blütenförmige Gerät passt durch ein kleines Loch im Schädel und lässt sich dann sanft entfalten, um das Gehirn zu überwachen.
Wissenschaftler in der Schweiz haben eine Elektrode zur Gehirnüberwachung entwickelt, die durch ein kleines Loch im Schädel eingeführt und dann aufgefächert werden kann, um einen größeren Bereich der Hirnrinde abzudecken.
Kortikale Elektroden werden zur Überwachung und Stimulierung der elektrischen Aktivität im Gehirn bei Patienten mit Erkrankungen wie Epilepsie, die Anfälle verursachen, verwendet.
Das neue System, das von Bioelektronik-Experten der Eidgenössischen Technischen Hochschule (EPFL) entwickelt wurde, soll Informationen von der Oberfläche des Gehirns aufzeichnen.
EPFL-Forscher starteten das Projekt, als ein Neurochirurg sie bat, Möglichkeiten zu finden, Elektroden auf minimalinvasive Weise auf der Oberfläche des Gehirns zu implantieren.
Die Elektroden seien so weich, dass sie direkt zwischen der Oberfläche des Gehirns und des Schädels sitzen könnten, so die Forscher, die sagen, dass sie minimalinvasive Lösungen für Epilepsiepatienten bieten könnten.
„Wir hatten die Idee, ein ausfahrbares Elektrodenarray zu entwickeln. Das bedeutet, dass man das Array aus Materialien herstellen muss, die nachgiebig genug sind, damit sie in einen kleinen Behälter eingeführt und dann an die Oberfläche des Elektrodensystems geschoben und eingesetzt werden können Gehirn”, sagte Stephanie Lacour, Neurotechnologin an der EPFL.
Wie funktioniert es?
Das Gerät sieht aus wie eine Blume.
Es kann als Knospe durch ein kleines Loch im Schädel eingeführt werden, wobei seine sechs „Blütenblätter“ nach innen zum Lader gefaltet werden. Sobald es auf der Oberfläche des Gehirns platziert ist, wird eine Flüssigkeit hineingegossen, um die Blütenblätter sanft auszubreiten.
Wenn die Blütenblätter wie bei einer voll erblühten Blume geöffnet sind, kann der Lader abgenommen werden.
Das gesamte System kann im zusammengeklappten Zustand einen kleinen Einschnitt von etwa 2 cm Durchmesser passieren und fächert sich dann auf bis zu 4 cm Durchmesser auf.
Das Team das Gerät beschrieben als „etwas wie ein spiralförmiger Schmetterling, der vor der Metamorphose aufwendig in seinen Kokon eingezwängt wird“.
Um das Gerät so flexibel zu machen, kombinierte das Team weiche Bioelektronik und weiche Robotik und verwendete metallische Elektroden, die gedehnt und verformt werden können.
Weitere Versuche erforderlich
Das Elektrodenarray wurde erfolgreich an einem Minischwein getestet und wird nun von Neurosoft Bioelectronics, einem Spin-off der EPFL, entwickelt.
Die Forscher hinter der Technologie glauben, dass sie aufgrund ihres minimalinvasiven Charakters in der Klinik weit verbreitet eingesetzt werden könnte.
„Was wir nun erreichen wollen, ist, die Technologie so zu skalieren, dass sie an den Menschen angepasst ist, und die Anzahl der Elektroden zu erhöhen, damit wir größere und reichhaltigere Informationen aus dem Gehirn erhalten können“, sagte Lacour.
Weitere Informationen zu dieser Geschichte finden Sie im Video im Mediaplayer oben.