Laser durchdringt erstmals menschliches Gehirn

Hirndiagnostik

Forscher schicken erstmals Licht durch den gesamten Kopf

Tiefe Einblicke in das Gehirn – ganz ohne Operation: Wissenschaftler haben eine Lasertechnik entwickelt, die helfen könnte, Krankheiten früher zu erkennen.

Ein Laserstrahl, der das gesamte menschliche Gehirn durchquert? Was nach Science-Fiction klingt, haben Forscher der Universität Glasgow in Schottland erstmals in die Realität umgesetzt. Sie haben Licht von einer Seite des Kopfes zur anderen geleitet – und damit die Tür zu neuen Diagnosemöglichkeiten geöffnet.

Bislang nutzten Mediziner die sogenannte funktionelle Nahinfrarotspektroskopie (fNIRS), um Hirnaktivität sichtbar zu machen. Diese Methode ist erprobt und kostengünstig, dringt jedoch nur wenige Zentimeter tief ein. Das Team in Glasgow hat nun die Technik so weiterentwickelt, dass Licht auch tiefere Regionen des Gehirns erreicht. Dafür verstärkten sie die Intensität des Lasers – natürlich innerhalb sicherer Grenzen – und verbesserten die Detektoren auf der gegenüberliegenden Seite des Kopfes.

Der Durchbruch gelang bei einem von acht Versuchsteilnehmern: einem Mann mit heller Haut und ohne Haare. Einzelne Lichtteilchen, sogenannte Photonen, durchquerten seinen gesamten Kopf. Dabei bestätigten die Messergebnisse die vorher mit 3D-Modellen berechneten Lichtpfade. Das Licht bewegte sich gezielt durch besonders durchlässige Hirnareale, etwa dort, wo sich Hirnwasser befindet.

Diese Entdeckung eröffnet neue Möglichkeiten: Wenn Licht berechenbare Wege durch das Gehirn nimmt, können Mediziner gezielt bestimmte Regionen untersuchen. Das betrifft vor allem Hirnbereiche, die bislang nur mit teuren Geräten wie der Magnetresonanztomografie (MRT) oder mithilfe invasiver Eingriffe zugänglich waren.

Noch steckt die Methode in den Anfängen. Der Aufbau ist aufwendig und funktioniert bislang nur unter idealen Bedingungen. Doch langfristig könnte daraus ein tragbares und kostengünstiges Diagnoseinstrument entstehen – eine Art Mittelweg zwischen EEG und MRT. Besonders bei Erkrankungen wie Schlaganfällen, Hirnblutungen oder Tumoren versprechen sich die Forscher großes Potenzial.

Ihre Vision: ein System, das auch bei Menschen mit Haaren oder dunklerer Haut funktioniert – und das tief in das Gehirn blicken lässt, ganz ohne Röntgenstrahlung oder Operationen.