Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Anatomie und Hirnströme auf einen Blick

30.07.2012
PTB testet erfolgreich die MRT-Bildgebung bei niedrigen Feldstärken und eröffnet damit neue Möglichkeiten für die Neurowissenschaften

Wissenschaftler der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt (PTB) haben am Standort Berlin erfolgreich einen Messaufbau getestet, der es in Zukunft ermöglichen könnte, die Anatomie des Hirns und die dort auftretenden Gehirnströme gleichzeitig darzustellen. Das dabei eingesetzte Magnetresonanz-Bildgebungsverfahren (MRT) arbeitet mit sehr kleinen Feldstärken.


In der PTB konstruierter Prototyp für Niedrigfeld-MRT.
Foto: PTB

Die Forscher sind zuversichtlich, die Empfindlichkeit des Gerätes weiter steigern und somit Neurowissenschaftlern in Zukunft einen direkten Zugang zu Hirnströmen und ihren Entstehungsorten gewähren zu können. Auf diese Weise könnten fehlerbehaftete Schätzungen über die Ursprünge der Hirnströme, die bei der Auswertung von EEG- und MEG-Daten zuweilen entstehen, vermieden werden. Die Ergebnisse sind in der aktuellen Ausgabe von Magnetic Resonance Imaging veröffentlicht.

In der Magnetresonanzbildgebung geht der Trend für die Tomografen in den Kliniken hin zu immer höheren Magnetfeldern, von aktuell 1,5 Tesla bis zu 7 Tesla, da mit dem Magnetfeld auch die erreichbare Bildauflösung steigt. Die PTB-Wissenschaftler haben in diesem Fall jedoch den entgegengesetzten Weg gewählt und ein Verfahren entwickelt, das mit Magnetfeldstärken von unter 50 µT (millionstel Tesla) arbeitet. Beim MRT werden Wasserstoffkerne im untersuchten Gewebe gezielt elektromagnetisch angeregt, die dann bis zur Rückkehr in ihren Grundzustand ein Signal abgeben.

Verwendet man dabei niedrige Feldstärken, lassen sich gleichzeitig Gehirnströme erfassen, da diese ebenfalls ein schwaches Magnetfeld erzeugen und somit eine resonante Anregung bewirken. Eine solche Kombination ist bei Hochfeld-MRT nicht möglich. Da das bei Niedrigfeld-MRT verwendete Magnetfeld schwächer ist als das der Erde, müssen die Messungen in einer magnetischen Schirmkabine stattfinden, die alle äußeren Störungen fernhält.

Bisher wurden die Messungen nicht an einem lebenden Objekt vorgenommen, sondern an sogenannten Phantomen – in diesem Fall kleinen Behältern mit Flüssigkeiten, die dem Gehirn ähnliche Eigenschaften besitzen. Ein für diesen Zweck entwickelter Prototyp erzeugt 2D-Magnetresonanzbilder, die belegen, dass sich das Verfahren prinzipiell eignet, anatomische Aufnahmen des Gehirns zu erzeugen und gleichzeitig den Entstehungsort von Hirnströmen aufzuzeigen.

Nun soll die Messempfindlichkeit durch verschiedene Maßnahmen wie Rauschreduzierung, Polarisationserhöhung und Verbesserung der Stromquellen für die Bildgebungsspulen verbessert werden. Sobald das gelingt, könnten Neurowissenschaftler diese Methode zur Messung von Hirnströmen mittels Niedrigfeld-MRT verwenden. Da das Verfahren bei der Bildgebung stärkere Kontraste zwischen verschiedenen Gewebearten erzeugt als die Hochfeld-MRT, untersuchen PTB-Wissenschaftler parallel auch andere potenzielle Einsatzgebiete, wie zum Beispiel das Krebsscreening. if/ptb

Kontakt
Dr. Rainer Körber, PTB-Arbeitsgruppe 8.22 Messtechnik für Biosignale, Tel. (030) 3481-7576, E-Mail: rainer.koerber@ptb.de.
Die Nachricht im Detail im Internet
http://www.ptb.de/cms/fachabteilungen/abt8/nachrichten8.html

Wissenschaftliche Veröffentlichung
Ingo Hilschenz, Rainer Körber, Hans-Jürgen Scheer, Tommaso Fedele, Hans-Helge Albrecht, Antonino Cassará, Stefan Hartwig, Lutz Trahms, Jürgen Haase and Martin Burghoff: "Magnetic Resonance Imaging at Frequencies below 1 kHz" in Magnetic Resonance Imaging, 2012, doi:10.1016/j.mri.2012.06.014

Weitere aktuelle PTB-Nachrichten
PTB bringt Tumoren zum Leuchten (10. Juli)
Steinzeitjagd unter Laborbedingungen (9. Juli)
Ziel: Elektrofahrzeuge einfach überall laden (26. Juni)
Tag der offenen Tür der PTB am 14. Juli (18. Juni)
Die Nachrichten finden Sie direkt auf der PTB-Homepage: http://www.ptb.de/

Imke Frischmuth
Presse- und Öffentlichkeitsarbeit
Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB)
Bundesallee 100
38116 Braunschweig
Tel. 0531-592-9323

Imke Frischmuth | PTB
Weitere Informationen:
http://www.ptb.de/
http://www.ptb.de/cms/fachabteilungen/abt8/nachrichten8.html

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Physik Astronomie:

nachricht Neuartige Halbleiter-Membran-Laser
22.03.2017 | Universität Stuttgart

nachricht Seltene Erden: Wasserabweisend erst durch Altern
22.03.2017 | Universität Basel

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Physik Astronomie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Fliegende Intensivstationen: Ultraschallgeräte in Rettungshubschraubern können Leben retten

Etwa 21 Millionen Menschen treffen jährlich in deutschen Notaufnahmen ein. Im Kampf zwischen Leben und Tod zählt für diese Patienten jede Minute. Wenn sie schon kurz nach dem Unfall zielgerichtet behandelt werden können, verbessern sich ihre Überlebenschancen erheblich. Damit Notfallmediziner in solchen Fällen schnell die richtige Diagnose stellen können, kommen in den Rettungshubschraubern der DRF Luftrettung und zunehmend auch in Notarzteinsatzfahrzeugen mobile Ultraschallgeräte zum Einsatz. Experten der Deutschen Gesellschaft für Ultraschall in der Medizin e.V. (DEGUM) schulen die Notärzte und Rettungsassistenten.

Mit mobilen Ultraschallgeräten können Notärzte beispielsweise innere Blutungen direkt am Unfallort identifizieren und sie bei Bedarf auch für Untersuchungen im...

Im Focus: Gigantische Magnetfelder im Universum

Astronomen aus Bonn und Tautenburg in Thüringen beobachteten mit dem 100-m-Radioteleskop Effelsberg Galaxienhaufen, das sind Ansammlungen von Sternsystemen, heißem Gas und geladenen Teilchen. An den Rändern dieser Galaxienhaufen fanden sie außergewöhnlich geordnete Magnetfelder, die sich über viele Millionen Lichtjahre erstrecken. Sie stellen die größten bekannten Magnetfelder im Universum dar.

Die Ergebnisse werden am 22. März in der Fachzeitschrift „Astronomy & Astrophysics“ veröffentlicht.

Galaxienhaufen sind die größten gravitativ gebundenen Strukturen im Universum, mit einer Ausdehnung von etwa zehn Millionen Lichtjahren. Im Vergleich dazu ist...

Im Focus: Giant Magnetic Fields in the Universe

Astronomers from Bonn and Tautenburg in Thuringia (Germany) used the 100-m radio telescope at Effelsberg to observe several galaxy clusters. At the edges of these large accumulations of dark matter, stellar systems (galaxies), hot gas, and charged particles, they found magnetic fields that are exceptionally ordered over distances of many million light years. This makes them the most extended magnetic fields in the universe known so far.

The results will be published on March 22 in the journal „Astronomy & Astrophysics“.

Galaxy clusters are the largest gravitationally bound structures in the universe. With a typical extent of about 10 million light years, i.e. 100 times the...

Im Focus: Auf der Spur des linearen Ubiquitins

Eine neue Methode ermöglicht es, den Geheimcode linearer Ubiquitin-Ketten zu entschlüsseln. Forscher der Goethe-Universität berichten darüber in der aktuellen Ausgabe von "nature methods", zusammen mit Partnern der Universität Tübingen, der Queen Mary University und des Francis Crick Institute in London.

Ubiquitin ist ein kleines Molekül, das im Körper an andere Proteine angehängt wird und so deren Funktion kontrollieren und verändern kann. Die Anheftung...

Im Focus: Tracing down linear ubiquitination

Researchers at the Goethe University Frankfurt, together with partners from the University of Tübingen in Germany and Queen Mary University as well as Francis Crick Institute from London (UK) have developed a novel technology to decipher the secret ubiquitin code.

Ubiquitin is a small protein that can be linked to other cellular proteins, thereby controlling and modulating their functions. The attachment occurs in many...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Die „Panama Papers“ aus Programmierersicht

22.03.2017 | Veranstaltungen

Über Raum, Zeit und Materie

22.03.2017 | Veranstaltungen

Unter der Haut

22.03.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Impfstoffe zuverlässig inaktivieren mit Elektronenstrahlen

23.03.2017 | Biowissenschaften Chemie

Darmkrebs: Wenn die Wachstumsbremse fehlt

23.03.2017 | Biowissenschaften Chemie

Riesensalamander, Geckos und Olme – Verschwundene Artenvielfalt in Sibirien

23.03.2017 | Biowissenschaften Chemie