Erste Erfahrung beim Menschen mit neuartigen ultraflexiblen Elektrodenarrays mit niedriger Impedanz: eine IDEAL-Studie der Stufe 1

Epilepsie betrifft 100.000 Menschen unter 25 Jahren. Viele Kinder mit Epilepsie haben auch eine Lernbehinderung oder Entwicklungsprobleme und 25–30 % haben trotz bester medizinischer Behandlung weiterhin Anfälle.

Neuromodulation oder Hirnstimulation ist die Abgabe von Elektrizität an die Gehirnzellen. Es kann die Gehirnaktivität und die allgemeine Gehirnkonnektivität verändern und wird derzeit selten zur Behandlung von Epilepsie eingesetzt. Es hat jedoch das Potenzial, die Anzahl der Anfälle zu reduzieren und andere Probleme zu verbessern, die bei Kindern mit Epilepsie auftreten können, wie etwa Konzentration, Gedächtnis und Lernen. „Präzisionsneuromodulation“, die individuell zugeschnittene Behandlungen umfasst, erfordert, dass wir herausfinden, wo im Gehirn stimuliert werden muss und welche Einstellungen für jeden Einzelnen am besten sind. Eine Einschränkung der aktuellen Neuromodulationsbehandlung ist das begrenzte Verständnis der abnormalen Signaturen elektrischer Aktivität in abnormalem Gewebe.

Die Forscher haben eine neuartige Elektrode entwickelt, die Signale aus dem Gehirn mit höherer Auflösung aufzeichnen kann als aktuelle Elektroden. Die 2 Mikrometer großen, ultraflexiblen Elektrodenanordnungen mit niedriger Impedanz sind kleiner, weniger schädlich und bieten mehrere Kontakte in mehreren Tiefen. Die Forscher schlagen eine erste Studie am Menschen vor, um die Machbarkeit und Sicherheit der Verwendung dieser Elektroden bei Patienten zu untersuchen, die sich einer Operation wegen Epilepsie unterziehen – entweder fokale kortikale Dysplasie (FCD) oder langfristig assoziierte Epilepsietumoren (LEAT).

Die Forscher werden die Elektrode in Gehirngewebe einführen, das im Rahmen der geplanten Operation entfernt werden soll. Das Ausmaß der durch das Einführen verursachten Gewebeschädigung wird untersucht und es wird beurteilt, ob die Elektrode in der Lage ist, Signale auf unterschiedlichen Skalen vom Gehirn zu erfassen; dazu gehören Signale von einem Gewebebereich (als lokales Feldpotential bezeichnet) und Signale von einem einzelnen Nerv Zellen (sogenannte Single-Unit-Aufzeichnungen). Wenn es sicher ist, wird es den Grundstein für den Einsatz dieser Elektroden in künftigen Präzisions-Neuromodulationsplattformen legen, die bei Epilepsie und anderen neurologischen Erkrankungen eingesetzt werden können.