Einziger Ultrahochfeld-Kernsprintomograph Europas steht in Magdeburg

Mit sieben Tesla Blick ins Gehirn wagen

Er ist 32 Tonnen schwer, drei Meter lang, trägt einen 230 Tonnen schweren Stahlmantel, und er ist einzigartig in Europa: der 7-Tesla-Ultrahochfeld-Kernspintomograph. Mit einem Test am Menschen wurde er im Februar 2005 in Betrieb genommen. Unter den wachen Augen der Ethik-Kommission der Universität ließ sich als erster Proband Prof. Dr. Henning Scheich, Direktor des Leibniz-Instituts für Neurobiologie Magdeburg, in die Röhre schieben. Bei der Betrachtung der Bilder aus dem Selbstversuch meinte der Hirnforscher: „ein prächtiges Organ" und zeigte sich begeistert von den scharfen Konturen, mit denen die Strukturen im Innern seines Gehirns zu erkennen waren.

Schwerpunkt ausgebaut

In enger Kooperation bauen Leibniz-Institut und Universität seit 1993 in Magdeburg den neurowissenschaftlichen Schwerpunkt aus. Eine ganz neue Dimension in der Diagnostik neurologischer Erkrankungen wie Alzheimer, Parkinson, Epilepsie oder Schizophrenie wird der ultrastarke Kernspintomograph eröffnen. In die Errichtung dieses „Grundlagenforschungswerkzeugs" wurden 9,2 Millionen Euro investiert. Vom Land Sachsen-Anhalt und dem Bund stammen jeweils 2,3 Millionen Euro. 4,6Millionen Euro kommen aus dem Europäischen Fonds für regionale Entwicklung. Bislang bestehen nur in den USA vier Kernspintomographen dieser Feldstärke.

Ausschließlich in der Forschung soll dieser Super-Tomograph Einsatz finden. Nutzen werden ihn neben dem Leibniz-Institut insbesondere auch das Institut für Biologie und die Klinik für Neurologie der Universität. Durch ihn erhoffen sich die Magdeburger Neurowissenschaftler und Mediziner, in die mikroskopischen Strukturen des aus über 70 Milliarden Nevenzellen bestehenden Netzwerkes im Gehirn vordringen zu können.

Detaillierte Einblicke

Mit steigender Magnetfeldstärke nimmt die Signalstärke der einzelnen Punkte eines Bildes zu. Damit sind detailliertere Einblicke in die Anatomie, Funktionsweise und in Stoffwechselvorgänge des Gehirns möglich. Hirnstrukturen und deren Veränderungen beispielsweise bei epileptischen Anfällen sind besser zu beobachten. Oder etwa der Vergleich von einfacher Vergesslichkeit bei gesunden älteren Menschen und der ausbleibende Gedächtnisleistung bei Alzheimererkrankten wird besser möglich. Sieben Tesla erlauben es, kleinere Gewebeveränderungen und anatomische Verbindungen zwischen Hirnregionen darzustellen. Außerdem kann die Hirnaktivität mit einer Auflösung unterhalb eines Kubikmillimeters registriert werden. Zudem erlaubt das starkte Magnetfeld die Unterscheidung einer Vielzahl von chemischen Substanzen, so dass es in Zukunft vielleicht auch möglich sein wird, die Wirkung von Medikamenten „live" zu verfolgen.

Gut abgeschirmt

Für den Bau so eines Supertomographen haben die Magdeburger Hirnforscher in der Siemens Medical Soulutions einen kompetenten Partner gefunden. Den eigentlichen Magneten zu bauen, war gar nicht so schwer. Die Herausforderung bestand darin, ihn richtig abzuschirmen, so dass er nicht auf dem gesamten Klinikumsgelände mit 140000-facher Stärke des Erdmagnetfeldes Münzen, Schlüssel, Büroklammern, eben alle metallischen Gegenstände, mit großer Geschwindigkeit in sich hineinsaugt. Um die hohe Feldstärke von sieben Tesla zu erreichen, werden ca. 400 Kilometer supraleitender Niob-Titan-Draht benötigt. Die Magnetspule befindet sich in einem Kryostaten, ein Gerät, in dem sehr tiefe Temperaturen erreicht werden, um die Suptraleitung aufrecht zu erhalten. Er erreicht eine Temperatur von -269 Grad Celsius. Als Kühlmittel dienen 1750 Liter flüssiges Helium.

Internationale Forscher

Das hochmoderne 7-Tesla-Gerät wird auch eine hohe Anziehungskraft auf internationale Forscher ausüben, hoffen die Magdeburger. Erste Anfragen liegen bereits vor. Der Einsatzbereich könnte sogar über die Medizin und Neurowissenschaft hinaus ausgeweitet werden. Vorstellbar wären beispielsweise Untersuchungen in der biologischen Materialforschung.

   Ines Perl