Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Den Gedanken auf der Spur

26.02.2010
Wenn ein Patient nicht mehr mit seiner Umwelt kommunizieren kann, verfügt er möglicherweise trotzdem noch über Bewusstsein? Und welche Technik könnte ihm dabei helfen, seine Wünsche und Gedanken zu äußern? Auf diese Fragen will ein neuer, europaweiter Forschungsverbund Antworten geben. Er wird koordiniert von der Würzburger Psychologie-Professorin Andrea Kübler.

Diese Studie hat vor wenigen Wochen erst für Furore gesorgt: Ärzte der Universitäten Lüttich und Cambridge hatten 54 Patienten mit eingeschränktem Bewusstsein untersucht und dabei festgestellt, dass immerhin fünf von ihnen nach einiger Übung in der Lage waren, ihre Gehirnaktivität so zu steuern, dass sie mit Hilfe eines Computers Fragen mit "Ja" und "Nein" beantworten konnten. Dabei waren zwei von ihnen zuvor als komatös - also ohne Bewusstsein - eingestuft worden.

"Es ist leider so, dass bei Patienten, mit denen wir auf regulären Wegen nicht mehr kommunizieren können, ein hohes Maß an Fehldiagnosen über den Grad ihres Bewusstseins gestellt wird", sagt Andrea Kübler. Kübler ist Professorin für Interventionspsychologie an der Universität Würzburg. Im Mittelpunkt ihrer Forschung stehen seit einigen Jahren Menschen, die nach einem Unfall oder wegen einer Krankheit nicht mehr sprechen und sich bewegen können, die sich deshalb aus eigener Kraft nicht mehr mitteilen können. Kübler entwickelt und testet unter anderem Techniken, mit deren Hilfe diese Patienten wieder Kontakt mit ihrer Umwelt aufnehmen können.

Das Forschungsprojekt

Diese Arbeit kann sie jetzt in einem europaweiten Forschungsprojekt vertiefen, das von der EU in den kommenden drei Jahren mit insgesamt 2,9 Millionen Euro gefördert wird. Nach Würzburg werden davon rund 400.000 Euro fließen. Daran beteiligt sind Einrichtungen aus Italien, Belgien, Großbritannien, Österreich, Frankreich und den Niederlanden. Leitung und Koordination liegen in der Hand von Andrea Kübler.

"Das Projekt verbindet zwei Forschungsrichtungen, die bislang voneinander getrennt waren", erklärt die Psychologin. Teil Eins besteht darin, eine Art "Werkzeugkiste" zu entwickeln, mit deren Hilfe Klinikpersonal einfach und mit größtmöglicher Sicherheit feststellen kann, ob ein Patient noch über Bewusstsein verfügt oder ob ihm dieses fehlt. Wie dieses Werkzeug aussehen kann, steht schon fest: "Man präsentiert dem Patienten bestimmte Töne in Kombination mit verschiedenen Anweisungen und kontrolliert die Reaktion seiner Hirnströme", erklärt Kübler. Die gemessene Reaktion lässt dann Schlüsse über den Grad des Bewusstseins zu.

Neu ist dieses Verfahren nicht - "in den Kliniken ist es aber bisher noch nicht angekommen", sagt Andrea Kübler. Der Forschungsverbund hat sich deshalb zum Ziel gesetzt, die Methode so zu verfeinern und zu verbessern, dass auch Laien damit arbeiten können.

Ein Rechner, der Gedanken liest

Teil Zwei der Arbeit ergibt sich zwangsläufig aus Teil Eins: "Was machen wir, wenn wir einen Patienten entdecken, der tatsächlich noch über einen bestimmten Grad an Bewusstsein verfügt, sich aber nicht mehr äußern kann", fragt die Psychologin. Ihm sollte idealerweise die Möglichkeit gegeben werden, trotzdem mit seinen Mitmenschen in Kontakt zu treten.

Die Technik dazu gibt es; "Gehirn-Computer-Schnittstelle" lautet das entsprechende Stichwort. Was ein wenig so klingt, als würde ein Rechner an das menschliche Gehirn angeschlossen und lese dann die Gedanken, ist in Realität ein bisschen komplizierter.

Mit Hilfe eines Elektroenzephalographs, der die Gehirnströme misst, und weiteren, bildgebenden Verfahren und mit Unterstützung von geeigneter Software können Menschen nach etwas Training alleine kraft ihrer Gedanken beispielsweise dem Computer einen Text diktieren, E-Mails schreiben oder im Internet surfen. Ja, sogar Bilder können sie mit dieser Technik "malen".

Vereinfacht dargestellt funktioniert das nach dem Prinzip: Der Computer präsentiert dem Patienten beispielsweise eine Reihe von Buchstaben und erkennt anhand der Reaktion des Gehirns, auf welchen Buchstaben dieser seine Konzentration richtet. Oder: Für die Antwort "Ja" stellt sich der Patient eine bestimmte Bewegung vor, etwa, dass er Tennis spielt. Will er "Nein" sagen, muss er an seine Wohnung denken. Weil für Bewegung und räumliche Vorstellung im Gehirn unterschiedliche Areale aktiviert werden, kann der Computer erkennen, was gemeint ist.

Bessere Diagnostik, einfache Technik

"Unser Ziel ist es, diese Technik so zu vereinfachen, dass sie ohne großen Aufwand und hohen Schulungsbedarf zum Einsatz kommen kann", sagt Andrea Kübler. Dann kann der Patient zwar nicht mehr umfangreiche Texte verfassen; die einfach strukturierte Gehirn-Computer-Schnittstelle erlaubt es ihm jedoch, auf Fragen mit "Ja" und "Nein" zu antworten. Und das kann im Krankenhaus schon eine große Hilfe sein - allein, wenn es darum geht, ob der Befragte unter Schmerzen leidet.

"Wir werden im Rahmen unseres Forschungsprojekts sowohl die Diagnosemöglichkeiten als auch die Gehirn-Computer-Schnittstelle so aufbereiten, dass sie Ärzten, Pflegern, Angehörigen und Patienten an die Hand gegeben werden können", fasst Andrea Kübler das Vorhaben für die kommenden drei Jahre zusammen. Am Ende soll damit die derzeitige Praxis der Diagnostik von nicht mehr zur Kommunikation fähigen Patienten verbessert sein. Gleichzeitig sollen diese Patienten bei einem entsprechenden Untersuchungsergebnis sofort eine Kommunikationsmöglichkeit erhalten können.

Kontakt: Prof. Dr. Andrea Kübler, T: (0931) 31-82831, E-Mail: andrea.kuebler@uni-wuerzburg.de

Gunnar Bartsch | idw
Weitere Informationen:
http://www.uni-wuerzburg.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Medizin Gesundheit:

nachricht Neue Erkenntnisse zur Schlaganfall-Rehabilitation: Entspannung besser als Laufbandtraining?
19.09.2019 | Universität Greifswald

nachricht Forscher entwickeln "Landkarte" für Krebswachstum
19.09.2019 | Universität Leipzig

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: 'Nanochains' could increase battery capacity, cut charging time

How long the battery of your phone or computer lasts depends on how many lithium ions can be stored in the battery's negative electrode material. If the battery runs out of these ions, it can't generate an electrical current to run a device and ultimately fails.

Materials with a higher lithium ion storage capacity are either too heavy or the wrong shape to replace graphite, the electrode material currently used in...

Im Focus: Nervenzellen feuern Hirntumorzellen zum Wachstum an

Heidelberger Wissenschaftler und Ärzte beschreiben aktuell im Fachjournal „Nature“, wie Nervenzellen des Gehirns mit aggressiven Glioblastomen in Verbindung treten und so das Tumorwachstum fördern / Mechanismus der Tumor-Aktivierung liefert Ansatzpunkte für klinische Studien

Nervenzellen geben ihre Signale über Synapsen – feine Zellausläufer mit Kontaktknöpfchen, die der nächsten Nervenzelle aufliegen – untereinander weiter....

Im Focus: Stevens team closes in on 'holy grail' of room temperature quantum computing chips

Photons interact on chip-based system with unprecedented efficiency

To process information, photons must interact. However, these tiny packets of light want nothing to do with each other, each passing by without altering the...

Im Focus: Happy hour für die zeitaufgelöste Kristallographie

Ein Forschungsteam vom Max-Planck-Institut für Struktur und Dynamik der Materie (MPSD), der Universität Hamburg und dem European Molecular Biology Laboratory (EMBL) hat eine neue Methode entwickelt, um Biomoleküle bei der Arbeit zu beobachten. Sie macht es bedeutend einfacher, enzymatische Reaktionen auszulösen, da hierzu ein Cocktail aus kleinen Flüssigkeitsmengen und Proteinkristallen angewandt wird. Ab dem Zeitpunkt des Mischens werden die Proteinstrukturen in definierten Abständen bestimmt. Mit der dadurch entstehenden Zeitraffersequenz können nun die Bewegungen der biologischen Moleküle abgebildet werden.

Die Funktionen von Biomolekülen werden nicht nur durch ihre molekularen Strukturen, sondern auch durch deren Veränderungen bestimmt. Mittels der...

Im Focus: Happy hour for time-resolved crystallography

Researchers from the Department of Atomically Resolved Dynamics of the Max Planck Institute for the Structure and Dynamics of Matter (MPSD) at the Center for Free-Electron Laser Science in Hamburg, the University of Hamburg and the European Molecular Biology Laboratory (EMBL) outstation in the city have developed a new method to watch biomolecules at work. This method dramatically simplifies starting enzymatic reactions by mixing a cocktail of small amounts of liquids with protein crystals. Determination of the protein structures at different times after mixing can be assembled into a time-lapse sequence that shows the molecular foundations of biology.

The functions of biomolecules are determined by their motions and structural changes. Yet it is a formidable challenge to understand these dynamic motions.

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

92. Neurologie-Kongress: Mehr als 6500 Neurologen in Stuttgart erwartet

20.09.2019 | Veranstaltungen

Frische Ideen zur Mobilität von morgen

20.09.2019 | Veranstaltungen

Thermodynamik – Energien der Zukunft

19.09.2019 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Ferroelektrizität verbessert Perowskit-Solarzellen

20.09.2019 | Energie und Elektrotechnik

HD-Mikroskopie in Millisekunden

20.09.2019 | Biowissenschaften Chemie

Kinobilder aus lebenden Zellen: Forscherteam aus Jena und Bielefeld 
verbessert superauflösende Mikroskopie

20.09.2019 | Medizintechnik

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics