Dem Gehirn beim Denken zusehen

Grafische Darstellung von Hirnströmen

Das Gehirn verarbeitet Sinnesreize und erlaubt Fühlen, Denken sowie Erinnern. Dabei wollen ihm Wissenschaftler am liebsten direkt zuzusehen. Eine spezielle Technik, die sog. Positronen-Emissions-Tomografie, ermöglicht. Sie hilft bei der Diagnose von Krankheiten.

Bis in die achtziger Jahre standen Ärzte nur einfache Röntgenaufnahmen zur Verfügung, um Bilder aus dem lebenden Organismus zu erhalten. Heute verfügen sie über modernere Methoden. Die machen winzigste Verletzungen, Tumore und Entzündungen im Körper sichtbar. Forscher und Ärzte beobachten, welche Teile des Gehirns arbeiten, wenn es z.B. eine Rechenaufgabe löst – und das ohne Eingriffe vorzunehmen.

Bunte Gedankenwelt

Das dafür benötigte Verfahren trägt den komplizierten Namen Positronen-Emissions-Tomografie (PET). Das Messprinzip ist einfach: Der Arzt spritzt mit einem radioaktiven Anhängsel markierten Traubenzucker. Dieser gelangt über den Blutkreislauf ins Gehirn. Dort reichert sich diese »Sonde« an – und zwar an Stellen, an denen das Gehirn viel Zucker verbraucht und somit aktiv ist. In diesen Regionen misst der Mediziner die meiste Strahlung.

Dabei handelt sich um die Abstrahlung und den Zerfall so genannter Positronen. Daher stammt die Bezeichnung des Verfahrens. Für den Messvorgang benötigen wie kreisförmig um den Kopf der untersuchten Person herum angeordnete Messfühler. Ein Computer wertet die Messdaten aus und entwirft ein Bild ,mit farbigen Hervorhebungen der aktiven Hirnregionen.

Die Strahlenbelastung durch die PET ist nach Auskunft von Professor Dr. Sven Norbert Reske, ärztlicher Direktor der Abteilung für Nuklearmedizin der Universitätsklinik Ulm, gering. Sie entspricht einem Drittel der Belastung einer Untersuchung in der »CT-Röhre«.

Erleichterte Diagnose

Zur Diagnose von Krankheiten setzen Ärzte die PET nicht routinemäßig ein. Gesetzliche Krankenkassen übernehmen die Kosten im Gegensatz zu privaten Kassen nur in Ausnahmefällen. Dafür, so Reske, gebe es keine medizinischen Gründe. In vielen Fällen könnte die PET die Diagnose erleichtern, u.a. zur Unterscheidung von Demenzerkrankungen.

»Verliert die Hirnrinde durch Verluste an Nervenzellen an Substanz, sehen wird das mit der PET genau und relativ früh. Bei der Alzheimerdemenz gibt es z.B. Veränderungen in den Seiten- und Hinterlappen der Hirnrinde. Andere Formen der Demenz wie die temporale Demenz betreffen dagegen den Vorderlappen. Das unterscheiden wir mittels der PET gut«, betont Reske.

Fortschritte bei der Therapie von Alzheimer und Krebs

Neben markiertem Zucker gibt es für Forschungszwecke über fünfhundert wie Spürhunde arbeitende PET-Sonden. Das Forschungsteam um Professor Reske hat spezielle Sonden entwickelt. Mit ihnen markieren sie die bei Alzheimerkranken im Hirn auftretenden Proteinfäden. Damit stellen sie die Alzheimerkrankheit zukünftig früher und sicherer fest als bisher.

Ein wichtiges Einsatzgebiet der PET sind Krebsleiden. Als Beispiel nennt Reske Lungentumore: »Die weisen wir mit der PET hervorragend nach, inklusive Ausdehnung des Tumors und dem Tumorstadium. So unterscheidet der Arzt, welche Patienten operiert werden sollten und welche auf keinen Fall operiert werden dürfen, weil sie nichts davon haben.« Andere Einsatzgebiete der Diagnosemethode sind Prostata-, Darm- und Brustkrebs.

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