Kan hjernen sende Sms’er?

03.05.2016

Det menneskeskabte materiale grafen giver muligheder for at have elektroder på hjernen, der fx indsamler og sender signaler

 

Prøv at forestille dig, at hjernen kunne sende Sms’er? Når der var et anfald på vej, fik du en sms om at lige om lidt sker det. Forskningsinitiativet Graphene Flagship arbejder på, at gøre det muligt ved at lægge et net af elektroder lavet i et supermateriale ind på hjernen. Ifølge den norske neurokirurg Arild Egge er der perspektiver og muligheder i den nye teknologi, men der er også nogle store udfordringer.

I forbindelse med epilepsioperationer lægger man i dag et net med elektroder ind på selve hjernen for at finde det nøjagtige sted, hvor anfaldene kommer fra, men man fjerner nettet igen, når undersøgelsen er færdig. Det hedder Intrakraniel EEG. For nylig præsenterede forskningsinitiativet Graphene Flagship er projekt, hvor de med hjælp af supermaterialet grafen vil lave et net med elektroder, der kan ligge inde på hjernen permanent, opfange signaler og sende dem videre ud af hjernen.

Grafens særlige evner

Ovenfor er en lille film der illustrerer, hvordan et net af grafen på hjernen kan sende signaler ud til en app. Grafen er et menneskeskabt, nanoteknologisk materiale, der er lavet af carbonatomer. Det er gennemsigt og elastisk og kan for eksempel lede elektricitet og varme, og så er det 200 gange stærkere end stål og kan gøres meget, meget tyndt. Alt sammen noget der har gjort det til et vidundermateriale i blandt andet computerteknologi.

Grafen kan også gøres biokompatibelt, hvilket vil sige, at det kan ligge inde i kroppen – for eksempel på hjernen – uden at genere kroppen. Ifølge link.no har forskerne ved det catalanske institut for nanovidenskab og nanoteknologi (ICN2) i Barcelona lavet vellykkede forsøg, hvor et net af elektroder lavet af grafen blev lagt ind på rottehjerner, hvor det samlede forskellige signaler. Og de catalanske forskere ser frem til at afprøve det på mennesker.

Store perspektiver og store udfordringer

Det norske netavis Forksning.no har talt med neurokirurg Arild Egge fra Oslo Universitetssykehus (Ous), Rikshospitalet, om grafenprojektets potentiale.
”Grafen kan være et fremskridt, og vi har kendt til disse muligheder i et stykke tid. Der findes allerede prototypeforsøg med lukkede kredsløb, men det er på prøvestadiet”, siger Egge.

Den norske neurokirurg minder om, at der er flere faktorer, der spiller ind, hvis metoden skal fungere: ”Med grafen kan vi få et nyt redskab, men der er stadig nogen, som skal vide, hvor vi skal placere det. Sådanne elektroder skal placeres rigtigt i forhold til hvor i hjernen, man skal overvåge aktivitet. Der er også et tidsperspektiv. Hvor nyttig er information, hvis den kun kommer nogle tiendedele af sekund før epilepsianfaldet kommer? Man skal have informationen så hurtigt, at man kan nå at reagere. Vi kan se fysiske udslag af et anfald tidligere nu, men ikke tidligt nok.”

Egge peger på, at der både er andre store perspektiver i det og store udfordringer: ”Drømmen er at kunne forudse et anfald og stimulere visse dele af hjernen og dermed afværge anfaldet. Jeg tror det kan lade sige gøre inden for få år. Hvis du kan opfange et anfald, der er under opsejling, og sende et signal i et såkaldt lukket kredsløb, der modvirker anfaldet, så kan det lade sig gøre. Der er allerede forsøg i gang med det. En sidste – og meget omfattende og dyr – faktor er, at alle de rå data fra hjernen skal sorteres, identificeres og behandles, hvis informationerne skal bruges til noget. Det kræver viden og ikke mindst nye effektive software-programmer.”

Kilde:

Forskning.no og  link.no