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9komma4: Scharfer Blick ins Gehirn

Der Hybrid 9,4-T-MR-PET ist ein einzigartiges Kombigerät der Hirnforschung

Einblick ins menschliche Hirn – ganz ohne Narkose und Skalpell, aber detaillierter als je zuvor. Am Jülicher Institut für Neurowissenschaften und Medizin ist ein weltweit einzigartiges Gerät im Einsatz für die Forschung: Ein 9,4 Tesla Magnetresonanz-Tomograf (MRT) kombiniert mit einem Positronen-Emissions-Tomografen (PET).

Mit diesem Kombi-Gerät entwickeln Wissenschaftler neue Verfahren zur Diagnose und Therapie neurologischer Hirnerkrankungen. Das 20 Millionen Euro teure Gerät, das vom Bundesforschungsministerium (BMBF) und von Siemens finanziert wurde, liefert Bilder des menschlichen Gehirns in nie gekannter Schärfe. Ein Grund dafür ist das Magnetfeld des MRT. Mit einer Feldstärke von 9,4 Tesla ist es bis zu sechsmal höher als das herkömmlicher Geräte - und 190.000 Mal höher als das Magnetfeld der Erde.

Während MRT verschiedene Gewebetypen im Gehirn unterscheidet, macht PET physiologische und biochemische Aktivitäten des Gehirns sichtbar. Wissenschaftler können nun erstmals Struktur und Gehirn bis auf die molekulare Ebene gleichzeitig analysieren - eine Voraussetzung für die Entwicklung neuer Verfahren zur Diagnose und Therapie neurologischer Hirnerkrankungen.

Neue Diagnosemöglichkeiten: Alzheimer

Auch für die Frühdiagnose von Demenzerkrankungen erhoffen sich Forscher Fortschritte durch den Kombi-Tomografen.

Weit über eine Million Menschen leiden heute in Deutschland unter Demenz, in den meisten Fällen unter Alzheimer. Experten schätzen, dass sich diese Zahl in den nächsten drei Jahrzehnten verdoppeln wird. Ein Schicksalsschlag für Betroffene und Angehörige, eine Belastung für das Gesundheitssystem.

Durch die Alzheimer-Krankheit sterben Nervenzellen im Gehirn ab; immer mehr Bereiche werden geschädigt. Um bis zu einem Fünftel kann das Hirn in der Folge schrumpfen. Die Betroffenen sind seltener in der Lage, Alltagsaufgaben selbstständig zu lösen. Früher oder später werden sie zum Pflegefall.

Heilbar ist die Erkrankung bisher nicht, eine sichere Diagnose ist erst nach dem Tod möglich. Vor allem im Frühstadium lässt sich Alzheimer oft nur schwer gegenüber anderen Krankheiten abgrenzen. Im fortgeschrittenen Verlauf zeigen MRT-Untersuchungen deutlich die Schrumpfung der Hirnareale. Dabei ist gerade hier die Frühdiagnose wichtig: Wird die Krankheit frühzeitig festgestellt, kann man das Auftreten schwerer Symptome hinauszögern, indem die Patienten etwa mit einem Gedächtnistraining beginnen.

Die simultanen Messungen mit dem "9komma4" eröffnen der Diagnose neue Möglichkeiten. Die Forscher wollen untersuchen, wie die Gabe von Medikamenten das Gehirn und den Krankheitsverlauf beeinflussen, ob sich beim Lösen von Gedächtnisaufgaben der Sauerstoffverbrauch in bestimmten Gehirnregionen bei gesunden und kranken Patienten unterscheidet oder wie schnell die Zellen reagieren.

Am Ende, so die Hoffnung der Jülicher Forscher, können sie Marker identifizieren, die das Frühstadium einer Alzheimer Erkrankung eindeutig kennzeichnen. Sind die Marker mit Hilfe von "9komma4" definiert, dann sollte eine Diagnose auch mit einfacheren Geräten möglich sein.

Radionuklide für die Krebsforschung

Jülicher Forscher entwickeln ferner die Krebsdiagnose weiter, indem sie spezielle Radionuklide für die Markierung der Tumore entwickeln. Die Kombination von PET und MRT in einer Messung wird ihnen zusätzliche Informationen liefern, um Gewebe bereits vor einer Operation zu charakterisieren.


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