Geneva at the heart of the human brain
Es ist eine Premiere in der Schweiz: Die Human Neuroscience Platform (HNP) wird im nächsten Sommer mit dem Kauf eines MEGIN TRIUX™ neo, einem hochmodernen Scanner, der eine nicht-invasive Analyse der Hirnaktivität ermöglicht, eine Magnetoenzephalographie (MEG) einrichten. Diese Anschaffung ist das Ergebnis einer Partnerschaft zwischen mehreren auf dem Campus Biotech angesiedelten Einrichtungen und verspricht neue Durchbrüche beim Verständnis und bei der Behandlung von Hirnerkrankungen wie Alzheimer, Epilepsie oder Aphasie.
Vom NCCR Evolving Language & Human Neuroscience Platform (HNP)
Im wissenschaftlichen Bienenstock des Campus Biotech ist die Human Neuroscience Platform (HNP) der Schlüssel, um die Geheimnisse des menschlichen Gehirns zu entschlüsseln. In einigen Monaten wird eine neue, in der Schweiz noch nie dagewesene Anlage ihre Dienste vervollständigen: eine Magnetoenzephalographie (MEG)-Plattform, die die nicht-invasive Aufzeichnung der elektromagnetischen Aktivität des Gehirns in Echtzeit ermöglicht. “Das MEG-System der neuen Generation – ein MEGIN TRIUX™ neo – wird voraussichtlich im Sommer 2022 voll einsatzfähig sein. Es ist das erste System seiner Art in der Schweiz und ein grossartiges neues Instrument für die Forschenden und die gesamte Schweizer Neurowissenschaftlergemeinschaft”, bestätigt Anne-Dominique Lodeho-Devauchelle, Koordinatorin des HNP.
Die MEG ist ein bildgebendes Verfahren, das die Funktionsweise des Gehirns anhand der durch die elektrische Aktivität erzeugten Magnetfelder misst und sie schnell und präzise kartiert. “Sie ermöglicht die Messung der laufenden Hirnaktivität, indem sie die von den einzelnen Neuronen im Gehirn erzeugten Magnetfelder Millisekunde für Millisekunde aufspürt und misst und direkt anzeigt, wo im Gehirn die Aktivität erzeugt wird”, erklärt Gwénaël Birot, Leiter der Einrichtung für Elektroenzephalographie (EEG).
Hirnleistungsstörungen verstehen und behandeln
Aufgrund ihrer Genauigkeit und hohen zeitlichen Auflösung kann die MEG menschliche Gehirnnetzwerke mit beispielloser Genauigkeit erkennen und so spezifische Störungen, die bei neurologischen Störungen wie der Alzheimer-Krankheit oder Autismus auftreten, aufzeigen. Dies macht die MEG zur Bildgebungsmethode der Wahl für die Untersuchung dieser Erkrankungen. Bei Epilepsie wird MEG zur Lokalisierung der vom Gehirn erzeugten epileptiformen Aktivität eingesetzt, um einen chirurgischen Eingriff zu ermöglichen.
Denjenigen die Sprache zurückgeben, die sie verloren haben
Die Co-Direktorin des Nationalen Forschungsschwerpunkts (NFS) Evolving Language, Anne-Lise Giraud, ist eine der Initiatorinnen der Anschaffung und erklärt das Interesse an einem solchen Scanner für die Forschung in Genf: “Die Schweiz hatte seltsamerweise noch nie in ein derart präzises Gerät investiert, das ausreichend lange Aufzeichnungen ohne Signalverlust ermöglicht und Zugang zu direkt lokalisierten neuronalen Informationen bietet. Es erschien mir logisch, dafür zu sorgen, dass die Gemeinschaft von diesem unverzichtbaren Instrument für die klinischen und grundlegenden Neurowissenschaften profitieren kann”. Die MEG wird in der Tat eine große Hilfe beim Verständnis der Sprache und bei der Suche nach Behandlungsmöglichkeiten für die damit verbundenen Störungen sein, wie z. B. Legasthenie oder Aphasie (eine Pathologie, die die Fähigkeit, sich auszudrücken, beeinträchtigt und z. B. nach einem Schlaganfall auftreten werden kann).
In vielen Fällen können sich Patienten, die die Fähigkeit verloren haben, sich mündlich auszudrücken, das Wort oder den Satz, den sie mitteilen möchten, noch vorstellen, ohne ihn aussprechen zu können. Anne-Lise Giraud und ihr Team arbeiten daher an der Identifizierung der neuronalen Signale, die aktiviert werden, wenn wir uns Sprache vorstellen, in der Hoffnung, eines Tages in der Lage zu sein, die imaginierte Sprache stummer oder aphasischer Menschen zu entschlüsseln und ihnen diese verlorene Fähigkeit zurückzugeben. “Wenn wir uns ein Wort vorstellen, aktivieren wir viel schwächere Signale als wenn wir ein Wort sprechen. Die Kombination von intrakraniellen Elektroden mit MEG-Bildgebung wird uns einen umfassenderen Überblick über unsere Gehirnaktivitäten geben, wenn wir uns vorstellen zu sprechen”, erklärt Timothée Proix, wissenschaftlicher Mitarbeiter im Team von Anne-Lise Giraud an der Universität Genf. Auch wenn die derzeitigen Technologien noch weit davon entfernt sind, die imaginäre Sprache zu entschlüsseln, wird uns die MEG zweifellos einen kleinen Schritt in diese Richtung weiterbringen.
Nicht-invasiver Scanner
Der Scanner, der zum HNP-Komplex gehören wird, ist ein MEGIN TRIUX™ neo, die neueste Generation der Technologie des finnischen Unternehmens MEGIN. Das Gerät funktioniert wie ein Helm, der auf den Kopf von Erwachsenen und Kindern passt.
Es ist nicht-invasiv, geräuschlos und ohne Magnetfeld und ist mit Patienten kompatibel, die bisher von MEG-Experimenten ausgeschlossen waren, da Implantate und metallische Gegenstände keine Interferenzprobleme mehr darstellen, und bietet Positionierungsmöglichkeiten für die meisten Bevölkerungsgruppen. Durch die Kombination dieser Technologie mit den bereits in der Genfer Plattform vorhandenen Technologien wie EEG oder MRT, die unterschiedliche Daten liefern, werden die Nutzer des HNP den Geheimnissen des menschlichen Gehirns so nahe sein wie nie zuvor.
Kollaboratives Umfeld
Dieses Projekt ist das Ergebnis einer spannenden Zusammenarbeit zwischen dem FS Evolving Language (gemeinsame Leitung von Zürich und Genf), den Genfer Universitätsspitälern (HUG), der Universität Genf (UNIGE), der Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) und der Fondation Campus Biotech Geneva (FCBG).
