Biomedizintechnik: Neues Labor für Neurotherapie und Elektrodiagnostik

Nach Sanierung und umfangreicher Neuausstattung hat das Institut für Biomedizinische Technik und Informatik der TU Ilmenau sein Elektrophysiologisches Labor in Betrieb genommen. Bearbeitet werden attraktive Forschungsprojekte mit anwendungsorientierten Zielstellungen für Opthalmologie, Neurologie und Neuropsychologie; zu den Schwerpunkten zählen die Neurotherapie und die Elektrodiagnostik des visuellen Systems.

Mit Brain Computer Interfaces (BCI) bezeichnet man Systeme (Geräte und Verfahren), die auf der Basis der Erfassung und Analyse von Hirnsignalen eine Verbindung bzw. einen Kommunikationskanal zwischen dem menschlichen Gehirn und einem Computer herstellen können.

Ein wichtige Applikation des Brain Computer Interface ist die Neurotherapie. Sie ist ein wissenschaftlich fundiertes Verfahren der Verhaltenstherapie und der Verhaltensmedizin, mit dessen Hilfe normalerweise unbewusst ablaufende physiologische Prozesse im Gehirn durch Rückmeldung in Form von steuerbaren Bildern, Tönen oder Filmen wahrnehmbar gemacht und somit Vorgänge im Gehirn gezielt beeinflusst werden. Auf dieser Basis kann ein gezieltes Training zur Korrektur von pathologisch veränderten Signalen, welche mit dem konkreten Zustand korrelieren, durchgeführt und in vielen Fällen ein sehr positives therapeutisches Resultat erzielt werden. Die Wirksamkeit der Methode ist u.a. an Epileptikern, Schmerz- und Streßpatienten und hyperaktiven Kindern nachgewiesen.

Die Forschungsgruppe „NeuroCybernetics“ am Institut für Biomedizinische Technik und Informatik der TU Ilmenau arbeitet seit 1996 an dieser Thematik in enger Zusammenarbeit mit Prof. Birbaumer, Universität Tübingen, der neurologischen Fachpraxis von Prof. Müller aus Ilmenau und der Neurologischen Abteilung der Zentralklinik Bad Berka. Die erarbeitete methodisch-technische Lösung – ein flexibles Gerätesystem auf der Basis einer zentralen und einer portablen Einheit – wird bereits mit Erfolg für das Training insbesondere bei Epilepsiepatienten eingesetzt.

Weitere Applikationen des Brain Copmuter Interfaces wie z.B. die Ansteuerung der Klang- und Farblichtzusammensetzung eines interaktiven Entspannungsraumes sind bereits in Arbeit.

Elektrodiagnostik des visuellen Systems

Veränderungen in den visuellen Wahrnehmungsfähigkeiten können Einschränkungen im beruflichen Alltag und im gesellschaftlichen Leben bedeuten. Mit neuartigen Untersuchungsmethoden, wie z.B. der Gesichtsfelduntersuchung (Perimetrie), ist es möglich, Ausfälle und Einengungen des Gesichtsfeldes frühzeitig zu erkennen. Elektrodiagnostische Verfahren bieten hierbei die Möglichkeit, ein objektives Abbild der Funktion der Netzhaut und der gesamten Sehbahn des Patienten zu erstellen. Mit Hilfe der berührungslosen Lichtstimulation an verschiedenen Orten des Gesichtsfeldes des Patienten können am Auge oder am Hinterkopf über dem visuellen Zentrum des Gehirns elektrische Signale (Hirnströme), die durch die Stimulation ausgelöst wurden, erfasst werden.

Durch geeignete Methoden der Signalverarbeitung gelingt es, eine objektive, d.h. eine von der Mitarbeit des Patienten unabhängige Aussage über die Funktion des jeweils stimulierten Netzhautareals zu treffen. Das Institut für Biomedizinische Technik und Informatik der TU Ilmenau weist in enger Kooperation mit medizinischen Partnern (Augenklinik des Klinikums Erfurt, Augenklinik der Friedrich-Schiller-Universität Jena) eine jahrelange Tradition auf dem Forschungsgebiet der objektiven Perimetrie auf. Neueste Untersuchungen bestärken den Einsatz elektrodiagnostischer Methoden in der Augenheilkunde. Im Rahmen des vom BMBF geförderten Kompetenzzentrums „OphthalmoInnovation Thüringen“ und der vom TMWFK geförderten Projekte wird intensiv an der Entwicklung neuer, objektiver Methoden zur Funktionsdiagnostik des Sehens gearbeitet.

Kontakt/Information:
TU Ilmenau, Institut für Biomedizinische Technik und Informatik
Prof. Günter Henning
Tel. 03677 69-2860/-2861
e-mail: guenter.henning@tu-ilmenau.de