Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Software macht Nervenverbindungen im Gehirn sichtbar

14.06.2004


Virtuelle In-vivo-Sektion feiner und effizienter



Mit Hilfe der Kernspintomographie lässt sich die Aktivität verschiedener Hirnareale direkt mitverfolgen. Neuerdings gewährt dieses Verfahren auch anatomische Einblicke ins Innere des Gehirns, wobei die wichtigsten Nervenverbindungen beschrieben werden. Das geschieht durch den Einsatz einer Software, die an der ETH Lausanne in Zusammenarbeit mit dem Universitätsspital Lausanne und mit Unterstützung des Schweizerischen Nationalfonds entwickelt wurde.



Bei einer Operation achtet der Neurochirurg sorgsam darauf, dass die Verbindungen, die die Kommunikation zwischen verschiedenen Hirnarealen sicherstellen, unversehrt bleiben. Ein Tumor kann aber den Verlauf dieser Nervenstränge verändern, so dass sich der Chirurg nicht mehr allein auf sein anatomisches Wissen verlassen kann. Hier hilft die neue Software: In Kombination mit einem Kernspintomographen visualisiert sie den Verlauf der wichtigsten Verbindungen im Gehirn des Patienten. Der Blick ins Gehirn wird so feiner und effizienter. Man spricht dabei von "virtueller In-vivo-Sektion": "in-vivo", weil am lebenden Gehirn seziert wird, "virtuell", weil das Hirngewebe nicht mit einem wirklichen Skalpell, sondern nur am Computer untersucht wird. Das Programm stellt auf dem Bildschirm plastisch die gewünschten Hirnareale einschließlich der verbindenden Nervenbahnen dar.

Der Einsatz der Software benötigt keine Spezialausrüstung. Ein moderner Kernspintomograph genügt und die Software läuft auf einem normalen Computer. An der Harvard Medical School in Boston und am National Neuroscience Institute in Singapur kommt sie schon zum Einsatz. In der Schweiz wird die Methode im Rahmen einer Studie über Schizophrenie eingesetzt, sie könnte aber ebenfalls nützlich bei der Erforschung anderer Krankheiten wie Multipler Sklerose, Alzheimer oder Hirnschlag sein, bei denen möglicherweise auch die Nervenbahnen im Gehirn betroffen sind.

Die Methode funktioniert folgendermaßen: Die Wassermoleküle in den Nervenbahnen schwingen wegen der thermischen Bewegung ungeordnet, jedoch meist entlang der Nervenfasern. Diese Bewegungen können mittels Kernspintomographie erfasst und zu einem Gesamtbild zusammengefügt werden, das diese Bahnen nachzeichnet. Dieses Prinzip wurde schon in verschiedenen Verfahren eingesetzt, in diesem Fall konnte aber eine besonders gute Auflösung erreicht werden, was angesichts der äußerst filigranen Nervenzellen ein entscheidender Vorteil ist.

Die virtuelle In-vivo-Sektion informiert zwar über den präzisen anatomischen Verlauf der Verbindungen zwischen den Hirnarealen, nicht aber darüber, ob diese Verbindungen aktiv sind oder nicht, ob sie gut oder schlecht funktionieren. Diese Art von Information könnte aber durch andere Methoden wie die funktionelle Kernspintomographie oder die Elektroenzephalographie geliefert werden. "Ideal wäre ein Verfahren, das beide Arten von Informationen verbindet, nämlich die Nervenverbindungen darstellt und gleichzeitig anzeigt, wie aktiv sie sind", erklärt Jean-Philippe Thiran, Leiter der Schweizer Projekts. "Dieser Vision möchten wir unsere künftigen Arbeiten widmen."

Marietta Gross | pressetext.schweiz
Weitere Informationen:
http://www.hospvd.ch
http://www.snf.ch

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Informationstechnologie:

nachricht Layouterfassung im Flug: Drohne unterstützt bei der Fabrikplanung
19.05.2017 | IPH - Institut für Integrierte Produktion Hannover gGmbH

nachricht Intelligente Industrialisierung von Rechenzentren
15.05.2017 | Rittal GmbH & Co. KG

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Informationstechnologie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Lässt sich mit Boten-RNA das Immunsystem gegen Staphylococcus aureus scharf schalten?

Staphylococcus aureus ist aufgrund häufiger Resistenzen gegenüber vielen Antibiotika ein gefürchteter Erreger (MRSA) insbesondere bei Krankenhaus-Infektionen. Forscher des Paul-Ehrlich-Instituts haben immunologische Prozesse identifiziert, die eine erfolgreiche körpereigene, gegen den Erreger gerichtete Abwehr verhindern. Die Forscher konnten zeigen, dass sich durch Übertragung von Protein oder Boten-RNA (mRNA, messenger RNA) des Erregers auf Immunzellen die Immunantwort in Richtung einer aktiven Erregerabwehr verschieben lässt. Dies könnte für die Entwicklung eines wirksamen Impfstoffs bedeutsam sein. Darüber berichtet PLOS Pathogens in seiner Online-Ausgabe vom 25.05.2017.

Staphylococcus aureus (S. aureus) ist ein Bakterium, das bei weit über der Hälfte der Erwachsenen Haut und Schleimhäute besiedelt und dabei normalerweise keine...

Im Focus: Can the immune system be boosted against Staphylococcus aureus by delivery of messenger RNA?

Staphylococcus aureus is a feared pathogen (MRSA, multi-resistant S. aureus) due to frequent resistances against many antibiotics, especially in hospital infections. Researchers at the Paul-Ehrlich-Institut have identified immunological processes that prevent a successful immune response directed against the pathogenic agent. The delivery of bacterial proteins with RNA adjuvant or messenger RNA (mRNA) into immune cells allows the re-direction of the immune response towards an active defense against S. aureus. This could be of significant importance for the development of an effective vaccine. PLOS Pathogens has published these research results online on 25 May 2017.

Staphylococcus aureus (S. aureus) is a bacterium that colonizes by far more than half of the skin and the mucosa of adults, usually without causing infections....

Im Focus: Orientierungslauf im Mikrokosmos

Physiker der Universität Würzburg können auf Knopfdruck einzelne Lichtteilchen erzeugen, die einander ähneln wie ein Ei dem anderen. Zwei neue Studien zeigen nun, welches Potenzial diese Methode hat.

Der Quantencomputer beflügelt seit Jahrzehnten die Phantasie der Wissenschaftler: Er beruht auf grundlegend anderen Phänomenen als ein herkömmlicher Rechner....

Im Focus: A quantum walk of photons

Physicists from the University of Würzburg are capable of generating identical looking single light particles at the push of a button. Two new studies now demonstrate the potential this method holds.

The quantum computer has fuelled the imagination of scientists for decades: It is based on fundamentally different phenomena than a conventional computer....

Im Focus: Tumult im trägen Elektronen-Dasein

Ein internationales Team von Physikern hat erstmals das Streuverhalten von Elektronen in einem nichtleitenden Material direkt beobachtet. Ihre Erkenntnisse könnten der Strahlungsmedizin zu Gute kommen.

Elektronen in nichtleitenden Materialien könnte man Trägheit nachsagen. In der Regel bleiben sie an ihren Plätzen, tief im Inneren eines solchen Atomverbunds....

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Meeresschutz im Fokus: Das IASS auf der UN-Ozean-Konferenz in New York vom 5.-9. Juni

24.05.2017 | Veranstaltungen

Diabetes Kongress in Hamburg beginnt heute: Rund 6000 Teilnehmer werden erwartet

24.05.2017 | Veranstaltungen

Wissensbuffet: „All you can eat – and learn”

24.05.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

DFG fördert 15 neue Sonderforschungsbereiche (SFB)

26.05.2017 | Förderungen Preise

Lässt sich mit Boten-RNA das Immunsystem gegen Staphylococcus aureus scharf schalten?

26.05.2017 | Biowissenschaften Chemie

Unglaublich formbar: Lesen lernen krempelt Gehirn selbst bei Erwachsenen tiefgreifend um

26.05.2017 | Gesellschaftswissenschaften