hatt

Hjärnan, Unga intervjuar forskare

Det låter helt orimligt att man ska kunna lyssna på hjärnan, men det är faktiskt fullt möjligt. Med hjälp av elektroder i hjärnan kopplade till en högtalare går det att lyssna på signalerna som sänds ut. Därmed kan man också studera hur hjärnan fungerar. Detta är något som Martin Garwicz och Lina Pettersson sysslar med dagligen i sitt arbete vid Neuronano Research Center (NRC) i Lund.

Elektroder i hjärnan är inget nytt. Ända sedan 70-talet har tekniken funnits, men det var först på 90-talet som forskningen tog fart på riktigt. Teknologin som kallas för BMI, Brain Machine Interface, har två huvudsakliga användningsområden: att användas kliniskt, för att hjälpa patienter och inom grundforskningen.

Idag kan människor som är drabbade av Parkinsons sjukdom eller epilepsi kan få behandling med elektroder, s.k. deep brain stimulation (DBS). Patienterna får elektroder inopererade i hjärnan vilka stimulerar nervceller i, eller i anslutning till, det skadade området. Kort sagt är det en sorts pacemaker för hjärnan.

Gelatin passar bra i hjärnan

Men dagens elektroder har dock sina brister. De kan irritera och skada hjärnvävnaden och dessutom stöter hjärnan gärna bort främmande material som förs in; några omfattande problem som NRC nu är på god väg att lösa. Det krävs optimalt utformade elektroder för att kunna lyssna på hjärnan i ett så fysiologiskt tillstånd som möjligt.

– Det är viktigt att elektroderna är stabila, så att man får en bra kontakt mellan elektroder och nervceller. Samtidigt vill man orsaka så lite skada som möjligt för att inte förlora den normala miljön i hjärnan samt förhindra att nervceller dör, berättar Lina, som är en av dem inom NRC som jobbar med de här problemen till vardags.

Det är nämligen så att hjärnan rör sig hela tiden, bara genom att vi till exempel andas eller att vårt hjärta slår. Därför är det väsentligt att elektroderna är så flexibla och mjuka att de kan följa med i hjärnans rörelser. Sådana elektroder har man lyckats bygga vid NRC. Den minsta elektroden är endast 4 mikrometer tjock, och klarar inte ens av att bryta vattnets ytspänning. Detta medför problem när elektroden ska föras in i hjärnan och för att lösa detta har forskarna tagit fram en metod där man bäddar in elektroder i gelatin.

– Gelatinet är lite av en hjärtesak för oss, för det fungerar så himla bra! säger Lina.

– När gelatinet torkar blir det alldeles hårt och stelt så det fungerar som en nål som man kan föra in. Men det smälter och löses upp så fort det tar upp vätska, förklarar hon vidare.

Vill börja testa på människor

Forskarna på NRC är först med att använda sig av gelatin i den här applikationen. Än så länge har de inte hittat några negativa effekter av gelatinet utan sett att det bidrar till en mindre påverkad vävnad och minskad nervcelldöd, och deras arbete tar nu ett stort steg i rätt riktning.

Forskningen utförs idag på råttor, men de lyckade försöken med gelatin gör att kliniska studier närmar sig. De hoppas kunna testa de nya elektroderna på människor om cirka tre år.

 

TEXT: Fanny Holstein-Krag & Astrid Jönsson, Na13a Österportgymnasiet
BILD: Nathan Rupert