Wissenschaftler des Inserm haben sich von der Seismologie inspirieren lassen und ein MRT-gestütztes bildgebendes Verfahren entwickelt, das die (virtuelle) Abtastung des Gehirns ermöglicht – eine wesentliche Voraussetzung für eine Diagnose. Für die Diagnose und Behandlung von Gehirnerkrankungen ist dies einen wesentlichen Schritt. Doch worin besteht eigentlich die Verbindung zwischen der Erdkruste und unserem Gehirn? Wie kann ein Gehirn abgetastet werden, ohne die Schädeldecke zu öffnen?

Die physische Abtastung ist eine bei ärztlichen Untersuchungen häufig angewandte Technik, um strukturelle Veränderungen in Geweben, insbesondere in ihrer Elastizität, festzustellen. So lassen sich Krebstumore beispielsweise im Allgemeinen als Knoten ertasten, die viel härter sind als das umgebende gesunde Gewebe. Die direkte Abtastung kann durch den Einsatz von Schallwellen zur Untersuchung des Körpers ersetzt werden. Die unterschiedlichen Geschwindigkeiten der Schallwellen liefern Informationen über die Festigkeit von Organen. Bislang verhinderte der doppelte Schutz durch die Hirnschale und die Hirnflüssigkeit die Anwendung dieser Verfahren auf das Gehirn. Eine Abtastung des Gehirns konnte nur nach Öffnung der Schädeldecke erfolgen. Stefan Catheline und seine Mitarbeiter beim Inserm haben eine innovative Methode entwickelt, die von der Seismologie inspiriert ist. Sie könnte in Zukunft helfen, die äußerst invasive Öffnung des Schädels vermeiden, und dennoch dieselben Informationen liefern wie eine physische Abtastung.

Doch worin besteht eigentlich die Verbindung zwischen Erdbebenkunde und Gehirnforschung? In den Wellen. Wie die Erde erzeugt auch unser Gehirn durch das Pulsieren des Blutes in den Arterien und den Kreislauf der Gehirnflüssigkeit Schwingungen. Ebenso wie bei der Erde lassen sich also auch im Gehirn Wellen feststellen und auf dem Computerbildschirm anzeigen. In ihrer Studie (die in der Fachzeitschrift Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America veröffentlicht wurde) weisen die Wissenschaftler des Inserm per MRT natürliche Schwingungen im Gehirn nach. Diese können auf einem Computerbildschirm anhand von Berechnungsmethoden dargestellt werden, die der Seismologie entlehnt sind. Die Entdeckung und Erfassung dieser Wellen, die als natürliche Scherwellen im Gehirn bezeichnet werden, ermöglichen eine Bestandsaufnahme der Flexibilität des Gehirngewebes, deren Ergebnisse denen einer physischen Abtastung entsprechen.

Würde diese Methode der MRT-gestützten Elastografie, bei der die „Geräuschkulisse“ des Gehirns aufgezeichnet wird, weiterentwickelt, so könnten Veränderungen in der Festigkeit des Hirngewebes verortet werden, ohne auf Gehirnbiopsien zurückgreifen zu müssen. Auch wenn noch Tests zur Verfeinerung der Erkennung von Gehirnanomalien und Versuche in größerem Maßstab durchgeführt werden müssen, könnte dieses innovative Prinzip bei der Diagnose und Analyse fortschreitender neurodegenerativer Erkrankungen eine entscheidende Rolle spielen.