Tübingen - Gehirnfunktionen von außen messbar zu machen, ist sowohl für die medizinische Diagnostik, als auch für die neurologische und psychologische Forschung interessant. Bisher werden dafür hauptsächlich zwei bildgebende Verfahren eingesetzt: Mit der Positronen-Emissions-Tomografie, kurz PET, lassen sich Stoffwechselprozesse im Gehirn verfolgen, mit der Magnetresonanztomografie (MR) wird über den Sauerstoffverbrauch der Zellen die Aktivität der verschiedenen Hirnareale gemessen.

Wissenschaftler haben nun beide Methoden erfolgreich kombiniert. Es ist gelungen funktionelle Prozesse im Gehirn detailliert darzustellen und in ihrem Ablauf genauer einzuordnen. Das PET/MR-System, wurde an der Universität Tübingen entwickelt. Die Studie wurde aktuell in der Fachzeitschrift "Nature Medicine" veröffentlicht.

Operative Eingriffe planen

Bei der bildgebenden PET wird die Verteilung einer zuvor eingenommenen schwach radioaktiven Substanz in Schnittbildern des Körpers sichtbar gemacht. Je nach Substanz lassen sich über die PET viele verschiedene biochemische und physiologische Funktionen mit hoher Nachweisempfindlichkeit abbilden. Die für Messungen im Gehirn angewandte MR ist die funktionelle Magnetresonanztomografie (fMRI). Die Aktivierung bestimmter Hirnareale wird indirekt über die Sauerstoffsättigung des umgebenden Bluts gemessen. Man macht sich dabei zunutze, dass sauerstoffarmes und sauerstoffgesättigtes Blut unterschiedliche magnetische Eigenschaften haben. Die Vermessung funktioneller Hirnareale ist auch für die Planung von Operationen am Gehirn von Bedeutung.

"Bisher war es kaum möglich, PET- und fMRI-Messungen miteinander zu vergleichen, da beide Aufnahmen in unterschiedlichen Geräten durchgeführt werden mussten", erklärt Hans Wehrl, Erstautor der Studie. Die Forscher konnten nun demonstrieren, dass beide Bildgebungsverfahren sich ergänzende Informationen liefern. In dem entwickelten Gerät werden zeitgleich PET- und MR-Aufnahmen gemacht. Dabei zeigt sich, dass es Unterschiede zwischen dem mit PET erfassten Zuckerstoffwechsel und den mit fMRI gemessenen Sauerstoffsättigungsänderungen des Bluts im Gehirn gibt. Darüber hinaus konnten funktionelle Verbindungen zwischen einzelnen Gehirnregionen im Ruhezustand mit fMRI und erstmals auch mit dynamischer PET dargestellt werden. Die Weiterentwicklung des Kombinationsverfahrens kann sowohl für die wissenschaftliche Grundlagenforschung als auch für die medizinische Diagnostik genutzt werden. (red, derStandard.at, 26.8.2013)