Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Vorhersage von Bewegungen aus Hirnströmen

28.11.2003


Freiburger Neurowissenschaftler präsentieren neuartigen Ansatz zur Entwicklung von motorischen Neuroprothesen

... mehr zu:
»Biologie »Prothese

Forschern der Fakultät für Biologie ist es gelungen, Armbewegungen aus neuronalen Populationssignalen vorherzusagen. Eine solche Methode ist von unmittelbarem Nutzen für die Entwicklung von motorischen Neuroprothesen - darunter versteht man Systeme, die die willentliche Steuerung eines künstlichen Effektors (beispielsweise ein Roboterarm für Querschnittsgelähmten) ermöglichen sollen und zwar mittels Bewegungskommandos die der eigenen Hirnaktivität entnommen werden. Die in der Dezemberausgabe der Zeitschrift "Nature Neuroscience" erscheinende Arbeit stellt einen bedeutsamen Fortschritt in diesem hochaktuellen Forschungsgebiet dar, da sie zeigt, daß im Gehirn gemessene Signale größerer Gruppen von Nervenzellen - die sogenannten lokalen Feldpotentiale - eine Alternative zu dem bisher von den meisten Wissenschaftlern zur Ansteuerung einer neuronalen Prothese favorisierten Einzelzellsignalen darstellt.

In Zusammenarbeit mit Wissenschaftlern der Hebrew University in Jerusalem (Israel) untersuchten die Freiburger Forscher zunächst den Zusammenhang zwischen den im Jerusalemer Labor im motorischen Areal der Großhirnrinde von Affen gemessenen lokalen Feldpotentialen und den vom Affen durchgeführten Armbewegungen. Durch die Anwendung neuer mathematischer Verfahren aus dem Bereich der Informatik, gelang es nun den Freiburger Wissenschaftlern, die gemessene Hirnaktivität zu entschlüsseln und somit die Bewegungsrichtung mit hoher Präzision und sogar annähernd den kompletten zweidimensionalen Bewegungsverlauf vorherzusagen. Die Vorhersage mit Hilfe von lokalen Feldpotentialen war dabei ähnlich genau wie die mit Hilfe der Einzelzellsignale. Beide zusammen genommen lieferten sogar ein noch besseres Ergebnis.


Angesichts der Schwierigkeit, stabile Langzeitmessungen von Einzelzellsignalen durchzuführen, lautet eine wichtige Schußfolgerung aus diesen Ergebnissen, dass lokale Feldpotentiale ein attraktives alternatives Signal zur Ansteuerung neuronaler Prothesen darstellen. Aus dem Freiburger Ansatz lassen sich für die Zukunft wichtige klinische Anwendungen erhoffen.


Kontakt:

Prof. Dr. Ad Aertsen
Institut für Biologie III
Schänzlestr. 1
79104 Freiburg
Tel.: 0761/203-2718
E-mail: ad.aertsen@biologie.uni-freiburg.de


Dr. Carsten Mehring
Institut für Biologie I
Hauptstr. 1
79104 Freiburg
Tl: 0761/203-2543
E-mail: carsten.mehring@biologie. uni-freiburg.de

Rudolf-Werner Dreier | idw
Weitere Informationen:
http://www.brainworks.uni-freiburg.de

Weitere Berichte zu: Biologie Prothese

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Medizin Gesundheit:

nachricht Kostformen im Vergleich: Für Menschen mit Diabetes ist die Mittelmeer-Diät besonders gut geeignet
19.01.2018 | Deutsches Institut für Ernährungsforschung Potsdam-Rehbrücke

nachricht Vielversprechender Malaria-Wirkstoff erprobt
19.01.2018 | Eberhard Karls Universität Tübingen

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Medizin Gesundheit >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Maschinelles Lernen im Quantenlabor

Auf dem Weg zum intelligenten Labor präsentieren Physiker der Universitäten Innsbruck und Wien ein lernfähiges Programm, das eigenständig Quantenexperimente entwirft. In ersten Versuchen hat das System selbständig experimentelle Techniken (wieder)entdeckt, die heute in modernen quantenoptischen Labors Standard sind. Dies zeigt, dass Maschinen in Zukunft auch eine kreativ unterstützende Rolle in der Forschung einnehmen könnten.

In unseren Taschen stecken Smartphones, auf den Straßen fahren intelligente Autos, Experimente im Forschungslabor aber werden immer noch ausschließlich von...

Im Focus: Artificial agent designs quantum experiments

On the way to an intelligent laboratory, physicists from Innsbruck and Vienna present an artificial agent that autonomously designs quantum experiments. In initial experiments, the system has independently (re)discovered experimental techniques that are nowadays standard in modern quantum optical laboratories. This shows how machines could play a more creative role in research in the future.

We carry smartphones in our pockets, the streets are dotted with semi-autonomous cars, but in the research laboratory experiments are still being designed by...

Im Focus: Fliegen wird smarter – Kommunikationssystem LYRA im Lufthansa FlyingLab

• Prototypen-Test im Lufthansa FlyingLab
• LYRA Connect ist eine von drei ausgewählten Innovationen
• Bessere Kommunikation zwischen Kabinencrew und Passagieren

Die Zukunft des Fliegens beginnt jetzt: Mehrere Monate haben die Finalisten des Mode- und Technologiewettbewerbs „Telekom Fashion Fusion & Lufthansa FlyingLab“...

Im Focus: Ein Atom dünn: Physiker messen erstmals mechanische Eigenschaften zweidimensionaler Materialien

Die dünnsten heute herstellbaren Materialien haben eine Dicke von einem Atom. Sie zeigen völlig neue Eigenschaften und sind zweidimensional – bisher bekannte Materialien sind dreidimensional aufgebaut. Um sie herstellen und handhaben zu können, liegen sie bislang als Film auf dreidimensionalen Materialien auf. Erstmals ist es Physikern der Universität des Saarlandes um Uwe Hartmann jetzt mit Forschern vom Leibniz-Institut für Neue Materialien gelungen, die mechanischen Eigenschaften von freitragenden Membranen atomar dünner Materialien zu charakterisieren. Die Messungen erfolgten mit dem Rastertunnelmikroskop an Graphen. Ihre Ergebnisse veröffentlichen die Forscher im Fachmagazin Nanoscale.

Zweidimensionale Materialien sind erst seit wenigen Jahren bekannt. Die Wissenschaftler André Geim und Konstantin Novoselov erhielten im Jahr 2010 den...

Im Focus: Forscher entschlüsseln zentrales Reaktionsprinzip von Metalloenzymen

Sogenannte vorverspannte Zustände beschleunigen auch photochemische Reaktionen

Was ermöglicht den schnellen Transfer von Elektronen, beispielsweise in der Photosynthese? Ein interdisziplinäres Forscherteam hat die Funktionsweise wichtiger...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Kongress Meditation und Wissenschaft

19.01.2018 | Veranstaltungen

LED Produktentwicklung – Leuchten mit aktuellem Wissen

18.01.2018 | Veranstaltungen

6. Technologie- und Anwendungsdialog am 18. Januar 2018 an der TH Wildau: „Intelligente Logistik“

18.01.2018 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Rittal vereinbart mit dem Betriebsrat von RWG Sozialplan - Zukunftsorientierter Dialog führt zur Einigkeit

19.01.2018 | Unternehmensmeldung

Open Science auf offener See

19.01.2018 | Geowissenschaften

Original bleibt Original - Neues Produktschutzverfahren für KFZ-Kennzeichenschilder

19.01.2018 | Informationstechnologie