Neue Sensortechnik ermöglicht präzise Messungen im bewegten Gehirn

Bonn – Die Universitätsmedizin Bonn erhält eine neuartige Forschungsinfrastruktur zur „Optisch gepumpten Magnetoenzephalografie“ (OPMEG) des Gehirns. Dominik Bach, Professor für Künstliche Intelligenz und Neurowissenschaften, richtet diese im Life & Brain-Gebäude auf dem Campus der Hochschule ein.

Mit der OPMEG lassen sich die Hirnströme bei Untersuchungspersonen in Bewegung messen. Dabei kann es sich um unwillkürliche Bewegungen von Menschen mit Erkrankungen wie Epilepsie oder Parkinson handeln. Die Forschenden untersuchen dann parallel zu den Bewegungen die charakteristischen Rhythmen der Hirnströme. 

Untersuchungen mit gesunden Personen erfassen aber auch gezielte Bewegungen etwa bei der räumlichen Navigation oder bei der Flucht aus simulierten Gefahrensituationen. Bach und sein Team haben dazu eine OPMEG-kompatible Virtual-Reality-Brille entwickelt, mit der Situationen in virtueller Realität simuliert werden können.

Eine Untersuchung dauert durchschnittlich bis zu anderthalb Stunden. Die Untersuchungsperson erhält einen Messhelm für die Hirnströme und je nach Studie weitere Sensoren wie Puls- oder Bewegungsmesser. 

Die Messung erfolgt in einer mehrere Quadratmeter großen, abgeschirmten Kabine. Sie stellt sicher, dass die Messergebnisse nicht durch Außeneinflüsse wie das Erdmagnetfeld verfälscht werden. Die Testpersonen können sich in der Magnetkabine frei bewegen. Ein Teammitglied überwacht während der Messung im Vorraum auf mehreren Monitoren die erhobenen Daten, die später computergestützt ausgewertet werden.

„Im Gegensatz zu klassischen Messverfahren wie Kernspintomografie oder traditionelle Magnetoenzephalografie können sich die Personen während der Messung bewegen“, erläutert Bach den Vorteil des Verfahrens. Darüber hinaus seien im Vergleich zum EEG deutlich genauere Messungen möglich.

Das Vorhaben wird aus dem Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE) und dem Fonds für den gerechten Übergang (Just Transition Fund/JTF) der Europäischen Union und der Landesregierung Nordrhein-Westfalen in den nächsten drei Jahren mit fast vier Millionen Euro gefördert.

hil