Über diese E-Tattoos kann das Gehirn gescannt werden

Amerikanische Forscher haben eine leitende Flüssigtinte entwickelt, die man anstelle eines traditionellen EEGs auf den Kopf eines Patienten aufmalen kann, ähnlich wie ein temporäres Tattoo. Sie sprechen dabei von E-Tattoos. 

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„Unsere Innovationen beim Sensordesign, bei biokompatibler Tinte und im Hochgeschwindigkeitsdruck ebnen den Weg für die künftige Anbringung elektronischer Tattoo-Sensoren direkt auf dem Körper“, sagte die leitende Forscherin Nanshu Lu gegenüber ZME Science.

EEG misst Gehirnströme

Elektroenzephalogramme (EEGs) zeichnen seit fast einem Jahrhundert die elektrische Aktivität des Gehirns auf. Normalerweise werden dazu Elektroden auf die Kopfhaut geklebt. Damit können Ärzte und Wissenschaftler Prozesse im Gehirn besser verstehen. Mittlerweile können solche Hirnstrommessungen aber auch schon Prothesen und ähnliche Geräte steuern.

Die amerikanischen Forscher ersetzten die üblichen Elektroden nun mit einer speziellen leitfähigen Tinte. Damit wollen sie das unbequeme und zeitaufwendige Anbringen der Elektroden für die Patienten erleichtern.

Tattoos messen Herzaktivität

Bereits in der Vergangenheit wurden elektrisch leitfähige Tattoos etwa zum Messen der Herzaktivität von Sportlern verwendet. Die amerikanischen Forscher haben für ihr EEG allerdings eine neue Tinte entwickelt, weil bisherige Produkte nur auf haarloser Haut funktionierten.

Ihre Tinte besteht aus leitfähigen Kunststoffen, die zwischen den Haaren auf der Kopfhaut verlaufen. Im Unterschied zu normalen Tattoos werden sie nicht unter die Haut mit Nadeln gestochen, sondern nur oberflächlich aufgemalt. Einmal getrocknet entsteht aus der Tinte ein Sensor, der die Signale misst und an einen Transistor weiterleitet.

Aufgedruckte Sensoren am Kopf

Ein Algorithmus berechnet dazu die besten Stellen am Kopf eines Patienten, an denen dann ein Tintendrucker das Tattoo aufträgt. Das soll schnell und schmerzlos vonstattengehen.

Ein Vergleichstest der Forscher zeigte, dass das Sensor-Tattoo bei 5 Menschen mit kurzem Haar sogar besser funktionierte als ein EEG mit aufgeklebten Elektroden. Während das Tattoo 24 Stunden lang Gehirnströme aufzeichnete, hatte das Elektroden-EEG bereits nach sechs Stunden teilweise nicht mehr funktioniert.

Der nächste Schritt der Forscher wird es sein, die Transmitter, die diesmal noch im Nackenbereich angeschlossen waren, zu eliminieren. Sie sollen stattdessen direkt in die Tattoos integriert werden.

Neuartige Wearables

Mit EEG-Tattoos könnte man künftig mehr machen als Krankheiten erkennen. „E-Tattoos sind ein neuer Durchbruch in der Wearable-Technologie“, sagt Lu. „Das ist erst der Anfang dessen, was wir erreichen können.“

Man könnte damit etwa auch Geräte verbinden und diese mittels Gehirnströmen steuern. Momentan muss man sich dafür Helme mit Elektroden aufsetzen – oder einen Chip einsetzen lassen, wie es Neuralink macht. 

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„Unsere Studie könnte die Gestaltung nicht-invasiver Gehirn-Computer-Schnittstellengeräte potenziell revolutionieren“, sagte einer der Forscher, José Millán.

Ihre Erfindung beschrieben die Wissenschaftler von der University of Texas und der University of California, Los Angeles (UCLA), vor Kurzem im Fachjournal Cell Biomaterials. Die Studie ist Teil einer ganzen Reihe von Experimenten zum Einsatz von Tattoos zur Verbesserung von Gehirn-Computer-Schnittstellen.