Neuronale Kodierung von Bewegung bei Affe und Mensch: Von Einzelzellen und Zellensembles zum Brain-Computer-Interface


Kollegiaten

Dr. Tonio Ball 

Dr. Carsten Mehring

Dr. Martin Nawrot

Dr. Nikolaus Weiskopf


Im Mittelpunkt des Projektes stehen zum einen die Erforschung des motorischen Systems der Großhirnrinde von Affe und Mensch, zum anderen neue Strategien zur Entwicklung eines sogenannten Brain-Computer-Interface (BCI).

 

Unter BCIs versteht man Systeme, die es beispielsweise schwerstgelähmten Patienten ermöglichen sollen, mit Hilfe der eigenen Hirnaktivität willentlich einen künstlichen Arm zu steuern. Vor diesem Hintergrund ist die Erforschung des Zusammenhanges zwischen der neuronalen Aktivität der Großhirnrinde und willkürlichen Bewegungen, wie etwa Greifbewegungen des Armes, von großem Interesse.

 

In Kooperation mit zwei externen Arbeitsgruppen (Prof. Dr. Vaadia, Hebrew University, Jerusalem; PD Dr. Riehle, CNRS Marseille) wird ein breites Spektrum elektrophysiologischer Messmethoden und bildgebender Verfahren zur Aufzeichnung der neuronalen Aktivität motorischer Gehirnbereiche genutzt. Durch mathematische Analyse und Modellierung der Hirnaktivität werden Verfahren entwickelt, die es möglich machen, beabsichtigte Bewegungsabläufe aus der neuronalen Aktivität vorherzusagen. Dies bildet die Grundlage für ein motorisches Brain-Computer-Interface.

 

Im Rahmen des Projektes wird zur Zeit zum ersten Mal das Potential von direkt von der Oberfläche des menschlichen Gehirns abgeleiteten Signalen zur Vorhersage der Richtung von Armbewegungen untersucht und zudem ein neuartiges Verfahren etabliert, das auf der Rückmeldung von Signalen der funktionellen Magnetresonanztomographie beruht. Die bisherigen, ermutigenden Ergebnisse des Projektes versprechen wichtige Erkenntnisse auf dem Weg zu einer klinischen Anwendung von motorischen BCIs.

 

Weitere Informationen zu diesem Projekt finden Sie hier: http://www.biologie.uni-freiburg.de/win

 

verantwortlich: Redaktion
Letzte Änderung: 28.09.2009