Status

Ing.dk er under ombygning - vi er tilbage mandag med nyt udseende. Henover weekenden er alt vores indhold åbent, men man kan ikke logge ind og debattere.

Ny hjernescanner giver første kig ind i bevidstløs hjerne

En ny, modstandsfølsom hjernescanner viser hidtil ukendte faser i menneskehjernen, mens den glider over i bevidstløsheden. Det kan give værdifuld viden til korrekte diagnoser ved slagtilfælde og ulykker.

Af Kent Krøyer 15. jun 2011 kl. 12:360

En nyudviklet scanner har for første gang gjort det muligt at iagttage på video, hvordan den menneskelige hjerne trinvist lukker det ene nervecenter ned efter det andet, når hjernen mister bevidstheden eller glider ind i en dyb søvn. Det viser sig, at flere nervecentre kommunikerer med hinanden undervejs, mens andre er i færd med at lukke ned.

Resultatet var meget overraskende forskerne.

»Vi tabte underkæberne,« siger anæstæsiolog og professor Brian Pollard fra Manchester Royal Infirmary, som har ledet forskningsholdet, til BBC News.

Den nye fEITER-scanner optager video-sekvenser af aktiviteten i hjernens mange centre, mens de lukker ned for bevidstheden. Resultatet har været overraskende for forskerne. Nu kan de konstatere, at bevidstheden ikke tændes og slukkes som en kontakt - snarere som en lysdæmper. (Foto: Wikipedia) Illustration: Wikipedia

Videoerne af hjerner, som lukker ned gradvist, understøtter dermed en teori af professor Susan Greenfield fra University of Oxford, om at bevidstløshed er en proces, hvor forskellige områder i hjernen lukker hinanden ned, indtil alt er slukket. Og dermed kan det afvises, at bevidstheden slukker som en hovedafbryder. Det sker mere som en lysdæmper.

Forskningsresultatet kan måske på længere sigt hjælpe neurologer med bedøvelser eller med at diagnosticere demens-patienter eller ofre for ulykker, hvis det bliver muligt at bruge den nye teknik til at fastslå en hjernes tilstand.

Men lige nu er forskningen så ny, at ingen ved, hvad konklusionerne må blive.

»Vi ved stadig ikke præcis, hvad der sker i hjernen, mens den bliver bevidstløs. Men dette resultat er et nyt skridt på vejen til forståelse af hjernen og dens funktioner,« siger han til magasinet Sciencedaily.

Meget lille strømstyrke

Den nye scanner kaldes fEITER (functional Electrical Impedance Tomography by Evoke Response), og den adskiller sig på flere måder fra konventionelle hjernescannere. Den fylder for eksempel langt mindre end fMRI-scannere (functional Magnetic Resonance Imaging), og den er nem at transportere, da den kan være på en lille vogn, der kan skubbes rundt.

Og nutidens fMRI-scannere viser blodgennemstrømningen i forskellige hjerneregioner, efterhånden som de aktive neuroner har brug for ilt. Det giver imidlertid forsinkelser, fordi det tager tid for hjernen at regulere blodgennemstrømningen.

Her er det nye fEITER-princip langt hurtigere, for det måler i stedet hjernens elektriske modstand. Det sker med 32 små elektroder, der placeres rundt om på ydersiden af hovedet. I løbet af en tusindedel sekund sendes en lille, højfrekvent strøm gennem to af elektroderne, og samtidig måles spændingerne mellem de andre elektroder. Strømstyrken er så lille, at den ikke kan mærkes.

Målingerne udføres 100 gange pr. sekund, og ud fra dem kan en computer løbende danne 3D-billeder af hjernens aktivitet. I første omgang har forskerne undersøgt 20 raske personer, og nu er de i gang med at forberede tilsvarende video-optagelser af 20 patienter, der skal bedøves før en operation.

»Elektronikken har været meget udfordrende. For at opnå denne kombination af målefølsomhed, lavt støjniveau og høj billedhastighed måtte vi bruge et selvbygget strømstyringssystem med med meget snævre specifikationer,« siger professor Hugh McCann fra Manchester University's School of Electrical and Electronic Engineering til magasinet The Engineer.