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Gehirnimplantat erkennt und reagiert auf Epilepsie
Nächstes Jahr werden medizinische Forscher bei Patienten ein einzigartiges Gehirnimplantat testen, das elektrische Aktivität im Gehirn erkennen und gleichzeitig elektrische Impulse aussenden kann, sagt der Geräteentwickler Medtronic .
Tiefenhirnstimulatoren werden hauptsächlich zur Regulierung von Bewegungsproblemen im Zusammenhang mit Parkinson und anderen Erkrankungen eingesetzt, werden aber auch in Europa und Kanada zur Behandlung von Epilepsie und experimentell zur Behandlung schwerer Depressionen und Zwangsstörungen eingesetzt. Aber Ärzte müssen durch Versuch und Irrtum die besten Parameter für die elektrische Stimulation ermitteln, die in den Chip jedes Patienten einprogrammiert ist.
Der intelligentere Hirnstimulator ist eine verbesserte Version des bestehenden Geräts zur Tiefenhirnstimulation von Medtronic, das bereits in mehr als . implantiert wurde 80.000 Menschen auf der ganzen Welt. Medtronic hat einen zusätzlichen Chip hinzugefügt, damit es elektrische Aktivität erkennen und automatisch auf Veränderungen im Gehirn reagieren kann.
Wenn man schon im Gehirn ist, kann man sich auch das Mithören zunutze machen, sagt Lothar Krinke, Leiter des Bereichs Tiefe Hirnstimulation bei Medtronic. Das bedeutet, dass das Gerät automatisch reagieren könnte, wenn die Symptome eines Patienten stärker werden, oder sich selbst ausschalten könnte, wenn der Patient schläft. Wir wollen den Strom eigentlich nur dann liefern, wenn er gebraucht wird, sagt Krinke. Das Unternehmen hat das Gerät an Labortieren getestet und sagt, dass externe Forscherteams es nächstes Jahr an Patienten mit Krankheiten wie Parkinson und Epilepsie testen werden.
Obwohl diese Art von Nervenimplantaten invasiv ist, sind sie für Patienten, die ansonsten nicht auf Medikamente ansprechen, von entscheidender Bedeutung, sagt Dwayne Godwin , einem Neurowissenschaftler, der Epilepsie an der Wake Forest School of Medicine studiert. Nicht jeder Patient spreche gleich auf die Behandlung an, sagt er. Wenn sich diese Geräte besser etablieren, werden wir besser verstehen, welche für bestimmte Arten von Störungen besser sind.
Andere Gehirnimplantate haben die Fähigkeit, elektrische Aktivität zu erkennen und das Gehirn zu stimulieren, nur nicht gleichzeitig. Beispielsweise, NeuroPace , ein Medizingeräte-Startup in Mountain View, Kalifornien, hat ein Gehirnimplantat entwickelt, das die meiste Zeit damit verbringt, das Gehirn auf einen bevorstehenden Anfall hin zu überwachen (siehe Anfälle weg zappen). Wenn ein drohender Anfall erkannt wird, gibt das Gerät, das sich derzeit in klinischen Studien befindet, nicht wahrnehmbare schrittmacherähnliche Schocks ab, die verhindern, dass sich die störende Aktivität ausbreitet und einen Anfall verursacht.
Ein System, das gleichzeitig spüren und stimulieren kann, könnte bei Patienten sinnvoll sein, deren Krankheitssymptome im Laufe der Zeit schwanken, wie es häufig bei Parkinson-Patienten der Fall ist, sagt NeuroPace-CEO Frank Fischer. Ich denke, es ist ein sehr interessantes Forschungsinstrument, Anwendungen wie Bewegungsstörungen zu untersuchen, bei denen Veränderungen natürlich auftreten können und ein Patient von verschiedenen Stimulationsstufen profitieren könnte, sagt er.
Krinke sagt, dass das Hinzufügen von Sensorfunktionen zum Tiefenhirnstimulator auch dazu beitragen könnte, festzustellen, ob das Implantat noch richtig funktioniert, wenn sich die Symptome eines Patienten verschlimmern, was entweder auf ein Fortschreiten der Krankheit oder einen Geräteausfall zurückzuführen sein könnte. Das Gerät kann selbst diagnostizieren, ob es kaputt ist, sagt Krinke.
Zu wissen, ob sich die Krankheit eines Patienten verschlimmert, sei eine größere Herausforderung, sagt er, aber da Forscher das Gerät weiterhin verwenden, um Gehirnschaltkreise zu untersuchen, die für Krankheitszustände relevant sind, könnte das Gerät schließlich zu einem Diagnosewerkzeug werden. Die Zukunft besteht darin, dass wir elektrische Signale messen können, die mit dem Fortschreiten der Krankheit zusammenhängen, sagt er.