11.03 2016

4 minutter å lese

Kobler seg rett på hjernen – sender pushvarsel om kommende anfall

(BARCELONA): I fjor kunne forskere ved det medisinske universitetet John Hopkins i USA melde at de jobbet med en app som potensielt kan varsle om kommende epileptiske anfall, takket være sensorene i Apple Watch.

Personer som er rammet av epilepsi kan gjerne føle det de beskriver som en «aura» i forkant av et anfall, og skal da kunne aktivere EpiWatch-appen – som da samler inn en stor mengde data om hva som foregår i kroppen. Målet er at brukeren (og forskerne) skal kunne sitte igjen med såpass mye verdifull data at man etterhvert ikke bare kan forutse anfall, men også bedre forstå hva som trigger dem.

Det å ha en slik funksjon bygget inn i en klokke som befinner seg på armen, er nok en av de aller enkleste og mer tilgjengelige verktøyene man kan ha for slik måling. En smartklokke kan imidlertid ikke måle mer enn hjerterytme, blodgjennomstrømning, armbevegelser og årvåkenhet. Noen forskere mener derfor nå at man må gå mye dypere inn til kjernen av problemet for å kunne få den fulle og hele oversikten.

Hvor dypt, spør du? Helt inn til hjernen.

hjerne

Det du ser på bildet over her er heldigvis ikke en ekte hjerne, men snarere en modell som viser hvordan forskerne ved det katalanske instituttet for nanovitenskap og nanoteknologi (ICN2) i Barcelona nå går frem for å tappe informasjon direkte fra hjernen.

Ved å komme såpass tett på hjernen, kan det dermed bli mulig å lese av og tolke hjerneaktiviteten med svært stor nøyaktighet, ettersom nervecellene i hjernen «snakker med hverandre» via elektriske impulser. Dette er informasjon som deretter kan sendes videre – for eksempel til en app på en smarttelefon.

– Med en slik sensor på plass vil det være mulig å varsle om for eksempel et kommende epileptisk anfall på et svært tidlig tidspunkt. Dette varselet kan sendes direkte til en mobiltelefon, slik at det er mulig å forberede seg på anfallet. I tillegg er det mulig å også varsle andre, som pårørende eller helsepersonell, om anfallet, sier forsker Elisabet Prats-Alfonso ved ICN2 til Link.no under mobilmessen MWC i Barcelona.

hjernealarm

Tidligere har det ikke vært praktisk gjennomførbart å implantere tilsvarende sensorer inn i den menneskelige kroppen, mye på grunn av begrensinger i materialene man har tilgjengelig.

Etter oppdagelsen av nanomaterialet grafén er imidlertid mye snudd på hodet. Som vi tidligere har skrevet om, er grafén et «supermateriale» som er så fleksibelt og holdbart at det om få år vil bane vei for fleksible skjermer.

Dette er kvaliteter som gjør sensorene «biokompatible», altså at de kan fungere godt inne i en levende kropp.

graf_t

Samtidig er det med grafén mulig å presse svært mange flere sensorer inn på en bitteliten flate, i forhold til dagens silisiumsbaserte teknologi. Spesielt når man skal måle hjerneaktivetet, er det viktig å kunne fange opp svært små endringer i elektrisk aktivitet på ørsmå flater.

– Dette er noe vi nå kan være i stand til å gjøre takket være grafén, der vi kan lage matriser med mikrosensorer på bare ti ganger ti mikrometer. Dette gjør det mulig å sanke inn tusen ganger så mye informasjon som vi er i stand til i dag, forteller Prats-Alfonso.

En mikrometer er, for ordens skyld, 0,001 millimeter.

Les også: Hologram-skjermene kommer – og de kan bane vei for et nytt, norsk industrieventyr

grafen

Foreløpig har forskerne ved ICN2 gjennomført en rekke vellykkede forsøk med rotter, både ved måling av epileptiske anfall og studier av hjerneaktiviteten i dyp søvn – i nær fremtid håper de å kunne prøve ut dette også på mennesker.

Og det er mye de gjerne skal ha testet ut: Takket være egenskapene til det grafénbasert implantatet, mener forskerne at svært mye annen relevant informasjon kan hentes ut fra hjernebarken.

– Det kan være alt fra å lage nevroproteser som kan gi folk språket tilbake, til at man kan styre arm- eller beinproteser med «tankekraft», sier Prats-Alfonso.

I tillegg til å faktisk kunne hente ut store mengder rådata fra hjernen, må det samtidig utvikles programvare som effektivt kan sortere, identifisere og prosessere den potensielt svært verdifulle informasjonen – dette er noe vi jobber aktivt med også her til lands.

Når alle disse brikkene er på plass, vet vi ikke helt ennå. Men én ting er sikkert: Når mennesket effektivt kan klare å styre maskiner med rå tankekraft, vil fremtidens universalfjernkontroller kunne bli temmelig interessante …

via GIPHY