Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Gehirnimplantat: Forscher verbessern Energieverbrauch

09.07.2010
Batterien müssen deutlich seltener ausgetauscht werden

Software, die die natürliche Selektion nachahmt, könnte die Energieeffizienz von Gehirnimplantaten verbessern und damit auch Eingriffe für das Austauschen der Batterien seltener machen. Krankheiten wie Epilepsie und Parkinson können in manchen Fällen mit Implantaten kontrolliert werden, die mittels elektrischer Impulse Nervenbündel tief im inneren des Gehirns stimulieren.

Bis jetzt beruhte die genaue Form, die Wellenlänge, der eingesetzten elektrischen Impulse auf Vermutungen. Dementsprechend unterschiedlich waren auch die von den Implantaten abgegebenen Signale. Wurden ausreichend Nervenzellen aktiviert, war die Aufgabe des Implantats erfüllt.

Unterschiedliche Energie nötig

Jede Form der Welle nutzt jedoch eine unterschiedliche Menge an Energie. Es ist daher möglich, dass Implantate unnötig starke Impulse aussenden, die die kostbare Energie der Batterien verschwenden. Ist die Batterie leer, muss das ganze Implantat mittels eines teuren und invasiven Eingriffes ersetzt werden. Und genau an diesem Punkt setzten zwei Wissenschaftler der Duke University an. Warren Grill und Amorn Wongsarnpigoon beschlossen, die perfekte energiesparende Form elektrischer Wellen zu entwickeln.

Mittels eines genetischen Algorithmus wird aus den vorhandenen Wellenformen die beste ausgewählt, also jene, die am wenigsten Energie verbraucht. Aus ihr werden in der Folge mutierte Formen gekreuzt, die neue Formen entstehen lassen. Dieser Vorgang wird so lange wiederholt, bis die optimale Wellenform gefunden ist.

Austausch alle sechs Jahre

Die Wissenschaftler gehen davon aus, dass die so optimierten Implantate nur alle fünf bis sechs Jahre getauscht werden müssen. Derzeit ist dieser Eingriff alle drei bis vier Jahre durchzuführen. Grill ist davon überzeugt, dass der Energieverbrauch der Implantate noch weiter gesenkt werden kann. Auch die Effektivität der Stimulation könne laut NewScientist durchaus noch verbessert werden. Details der Studie wurden im Journal of Neural Engineering http://iopscience.iop.org/1741-2552/7/4/046009 veröffentlicht.

Michaela Monschein | pressetext.austria
Weitere Informationen:
http://www.duke.edu

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Medizintechnik:

nachricht Neue Hoffnung für Leberkrebspatienten
24.03.2017 | Universitätsklinikum Regensburg (UKR)

nachricht Fliegende Intensivstationen: Ultraschallgeräte in Rettungshubschraubern können Leben retten
23.03.2017 | Deutsche Gesellschaft für Ultraschall in der Medizin (DEGUM)

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Medizintechnik >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Das anwachsende Ende der Ordnung

Physiker aus Konstanz weisen sogenannte Mermin-Wagner-Fluktuationen experimentell nach

Ein Kristall besteht aus perfekt angeordneten Teilchen, aus einer lückenlos symmetrischen Atomstruktur – dies besagt die klassische Definition aus der Physik....

Im Focus: Wegweisende Erkenntnisse für die Biomedizin: NAD⁺ hilft bei Reparatur geschädigter Erbinformationen

Eine internationale Forschergruppe mit dem Bayreuther Biochemiker Prof. Dr. Clemens Steegborn präsentiert in 'Science' neue, für die Biomedizin wegweisende Forschungsergebnisse zur Rolle des Moleküls NAD⁺ bei der Korrektur von Schäden am Erbgut.

Die Zellen von Menschen und Tieren können Schäden an der DNA, dem Träger der Erbinformation, bis zu einem gewissen Umfang selbst reparieren. Diese Fähigkeit...

Im Focus: Designer-Proteine falten DNA

Florian Praetorius und Prof. Hendrik Dietz von der Technischen Universität München (TUM) haben eine neue Methode entwickelt, mit deren Hilfe sie definierte Hybrid-Strukturen aus DNA und Proteinen aufbauen können. Die Methode eröffnet Möglichkeiten für die zellbiologische Grundlagenforschung und für die Anwendung in Medizin und Biotechnologie.

Desoxyribonukleinsäure – besser bekannt unter der englischen Abkürzung DNA – ist die Trägerin unserer Erbinformation. Für Prof. Hendrik Dietz und Florian...

Im Focus: Fliegende Intensivstationen: Ultraschallgeräte in Rettungshubschraubern können Leben retten

Etwa 21 Millionen Menschen treffen jährlich in deutschen Notaufnahmen ein. Im Kampf zwischen Leben und Tod zählt für diese Patienten jede Minute. Wenn sie schon kurz nach dem Unfall zielgerichtet behandelt werden können, verbessern sich ihre Überlebenschancen erheblich. Damit Notfallmediziner in solchen Fällen schnell die richtige Diagnose stellen können, kommen in den Rettungshubschraubern der DRF Luftrettung und zunehmend auch in Notarzteinsatzfahrzeugen mobile Ultraschallgeräte zum Einsatz. Experten der Deutschen Gesellschaft für Ultraschall in der Medizin e.V. (DEGUM) schulen die Notärzte und Rettungsassistenten.

Mit mobilen Ultraschallgeräten können Notärzte beispielsweise innere Blutungen direkt am Unfallort identifizieren und sie bei Bedarf auch für Untersuchungen im...

Im Focus: Gigantische Magnetfelder im Universum

Astronomen aus Bonn und Tautenburg in Thüringen beobachteten mit dem 100-m-Radioteleskop Effelsberg Galaxienhaufen, das sind Ansammlungen von Sternsystemen, heißem Gas und geladenen Teilchen. An den Rändern dieser Galaxienhaufen fanden sie außergewöhnlich geordnete Magnetfelder, die sich über viele Millionen Lichtjahre erstrecken. Sie stellen die größten bekannten Magnetfelder im Universum dar.

Die Ergebnisse werden am 22. März in der Fachzeitschrift „Astronomy & Astrophysics“ veröffentlicht.

Galaxienhaufen sind die größten gravitativ gebundenen Strukturen im Universum, mit einer Ausdehnung von etwa zehn Millionen Lichtjahren. Im Vergleich dazu ist...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Wie Menschen wachsen

27.03.2017 | Veranstaltungen

Zweites Symposium 4SMARTS zeigt Potenziale aktiver, intelligenter und adaptiver Systeme

27.03.2017 | Veranstaltungen

Rund 500 Fachleute aus Wissenschaft und Wirtschaft diskutierten über technologische Zukunftsthemen

24.03.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Fließender Übergang zwischen Design und Simulation

27.03.2017 | HANNOVER MESSE

Industrial Data Space macht neue Geschäftsmodelle möglich

27.03.2017 | HANNOVER MESSE

Neue Sicherheitstechnik ermöglicht Teamarbeit

27.03.2017 | HANNOVER MESSE