Was ist Elektrokortikographie?
Bei der Elektrokortikographie (EKG) werden Sensoren, sogenannte Elektroden, direkt an einem chirurgisch exponierten menschlichen Gehirn angebracht, um dessen elektrische Aktivität zu messen und zu analysieren. Externe Elektroden in Kontakt mit der Kopfhaut des Kopfes können ebenfalls die aktive Funktion des Gehirns erfassen, sind jedoch für die Diagnose bestimmter Arten von Hirnstörungen nicht präzise genug. Ein Beispiel dafür sind häufige, schwere und schwächende Anfälle aufgrund des als Epilepsie bezeichneten Krankheitsbildes. Ein möglicher Weg zur Behandlung besteht darin, nur den kleinen Teil des Gehirns zu identifizieren und zu entfernen, der sie auslöst, ohne dabei kritisch wichtige angrenzende Hirnsubstanzen zu beschädigen.
Röntgenstrahlen können in menschliches Weichgewebe eindringen, um die Form eines Schädels zu erkennen. Ärzte der Neurologie, die das Gehirn im Inneren sehen möchten, benötigen jedoch andere Technologien. Eine der besten Methoden ist die Magnetresonanztomographie (MRT). Anstelle von Röntgenstrahlung werden leistungsstarke Magnete eingesetzt, um den Körper auf atomarer Ebene zu verändern, seine Wirkung aufzuzeichnen und detailliert darzustellen.
Ein Bild des Gehirns kann abnormale Strukturen aufweisen. Es gibt jedoch viele Hirnstörungen, die nicht auf nachweisbare körperliche Dinge zurückzuführen sind, sondern auf eine abnormale Funktion des komplexen Organs. Um zu beurteilen, ob das Gehirn normal funktioniert, benötigen Neurologen verschiedene Technologien. Eines der wichtigsten ist die einfache Gehirnkarte. Die akkumulierte medizinische Forschung hat die Kontrolle menschlicher Funktionen - wie Sehkraft, Sprache oder Muskel - auf ganz bestimmte Stellen des Gehirns übertragen.
Wenn ein Neurologe mit der Karte eines Gehirns in der Hand einen Patienten hat, der abnormale Symptome aufweist, weiß er, wo er suchen muss, benötigt jedoch Technologie, um den Funktionszustand dieses Ortes zu messen. Ein Mittel ist eine funktionelle MRT, die ein Gehirnbild von Bereichen erzeugt, die durch höhere Konzentrationen von sauerstoffgefülltem Blut hervorgehoben werden. Die Annahme ist, dass dies dem Kraftstoff entspricht, der für eine erhöhte Gehirnaktivität in solchen Bereichen benötigt wird. Gehirnzellen und Nervenzellen funktionieren, indem sie elektrische Signale empfangen, erzeugen und an andere Zellen senden.
Für eine direktere Darstellung der Gehirnaktivität benötigt ein Neurologe Messungen seiner elektrischen Leistung. Die am häufigsten verwendete Technologie ist das Elektroenzephalogramm oder EEG. An der Kopfhaut ist ein genau zugeordnetes Netz aus empfindlichen Sensoren, Elektroden genannt, angebracht. Jeder misst Gehirnwellen, winzige Spannungsänderungen, die durch elektrische Aktivität des Bereichs des Gehirns direkt darunter verursacht werden. Ärzte haben gelernt, Muster in der resultierenden Grafik zu erkennen, die durchweg auf bestimmte neurologische Störungen hinweisen, einschließlich der häufigsten - Epilepsie.
Epilepsie ist durch unkontrollierbare Anfälle gekennzeichnet, die häufig mit Bewusstlosigkeit und Muskelkrämpfen einhergehen. Sie sind im Wesentlichen das Ergebnis einer elektrischen Überlastung des Gehirns und können basierend auf der Art und Weise, wie das Ereignis ausgelöst wird, kategorisiert werden. Viele Epileptiker, die früher als körperbehindert galten, konnten ihren Zustand mit modernen Antikonvulsiva, die erstmals in den 90er Jahren eingeführt wurden, behandeln.
Unter den vielen Arten von Epilepsien, die besonders schwierig zu behandeln sind, sind solche, die von einer bestimmten Stelle des Gehirns ausgelöst werden oder von dieser stammen. Ein EEG hat möglicherweise den allgemeinen Standort identifiziert, aber Bilder haben möglicherweise keine ungewöhnlichen Anomalien ergeben. Wenn die Medikation unwirksam ist, hat ein Neurologe möglicherweise keine andere Möglichkeit, als eine Kraniotomie durchzuführen und dabei den Schädel, einen Teil des Schädelknochens, zu entfernen. Eine direkte visuelle Untersuchung des exponierten Gehirns kann eine Narbe oder eine andere wahrscheinliche Ursache aufdecken.
In diesem Stadium führt der Neurochirurg normalerweise eine Elektrokortikographie durch. Ähnlich wie bei einem EEG wird ein kleineres und feineres Netz von Elektroden direkt auf dem Gehirn platziert, um die elektrische Aktivität des Bereichs aufzuzeichnen. Dies wird den offensichtlichen Ursprung epileptischer Episoden, auch epileptogene Zone genannt, lokalisieren. Der Ort ist auf der obersten Schicht des Gehirns vermerkt, die als Großhirnrinde bezeichnet wird.
Durch das Entfernen der betroffenen Zone wird der Auslöser von Anfällen entfernt. Das Hauptziel des Chirurgen besteht darin, so wenig Gehirngewebe wie nötig chirurgisch herauszuschneiden. In Verbindung mit der Elektrokortikographie kann der gesamte Bereich, der eine epileptogene Zone umgibt, mit einer direkten kortikalen elektrischen Stimulation (DCES) untersucht werden. Das Verfahren verwendet einen Handzeiger, der einen leichten Stromschlag abgibt. Unter örtlicher Betäubung und bei Bewusstsein kann der Patient eine Empfindung oder Muskelbewegung aufgrund der Stimulation melden.
Die Elektrokortikographie kann einen Bereich von etwa 1 cm² identifizieren. Mit der DCES-Kartierung kann ein Chirurg diese für die chirurgische Entfernung auf einen noch kleineren Bereich eingrenzen. Dabei vermeidet er die Schädigung von Bereichen des gesunden Gehirns, die für normale menschliche Funktionen von entscheidender Bedeutung sein können.