Gegen Epilepsie: Heatpipe fürs Gehirn

Implantat erfolgreich an Ratten getestet

US-Forscher arbeiten an einem Kühlgerät für die Hirnregionen, in denen epileptische Anfälle auftreten. Mittels des auch in der PC-Technik zur Komponentenkühlung genutzten Heatpipe-Effekts sollen Epileptiker ihre Krankheit selbst kontrollieren können.

Das auf Metall-Halbleitern und Keramik bestehende Gerät hat die Form einer kleinen Platte mit 6,35 mm Kantenlänge, die auf den betroffenen Teil des Neokortex gesetzt wird. Laut den Angaben der Forscher des Rensselaer Polytechnic Institute (RPI) im Bundesstaat New York wurde das Implantat bereits an Ratten erfolgreich getestet. Sobald mit epileptischen Anfällen einhergehende elektromagnetische Störungen auftreten, soll die Heatpipe ihre Arbeit aufnehmen.

Wie das als "thermoelektrischer Kühlschrank" arbeitende Implantat dabei mit Energie versorgt wird, geht aus den aktuellen Veröffentlichungen noch nicht hervor. Bekannt ist nur, dass mittels Docht-Effekt die Hitze von einem kleinen Teil des Hirns abgeführt und per Heatspreader auf einem größeren Bereich abgeführt wird.

Hirn-Heatspreader - entwickelt von G. P. 'Bud' Peterson

Der Kühler soll bei einem Anfall betroffene Teile des Neocortex von etwa 38 Grad Celsius auf rund 20 Grad abkühlen, wobei dieser Teil des Gehirns während der Kühlung praktisch seine Funktion einstellt, ohne aber dabei geschädigt zu werden - der Anfall wird "abgeschaltet". Das ist den Wissenschaftlern zufolge möglich, da das Gehirn bei Temperaturabsenkungen auf 20 bis 18 Grad noch keinen Schaden nimmt.

Umgekehrt kann bereits eine Erhöhung der Temperatur um ein halbes Grad das Gewebe verletzen. In ihrer Funktion als Heatspreader muss die "Gehirn-Heatpipe" deshalb die abgeführte Wärme großflächig verteilen und somit sanft abführen. Das Hirn kann diese Abwärme dann über seine eigenen Kühlmechanismen abführen.

Laut RPI wurde die Technik bereits von den National Institutes of Health (NIH) für die Tests in Primaten freigegeben. Die Forscher hoffen mit ihrem Heatpipe-basierten Heatspreader eine neue Methode für die Behandlung von epileptischen Anfällen auch bei Menschen entwickeln zu können. [von Nico Ernst und Christian Klass]