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Institut für Neurowissenschaften und Medizin
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Justin Domhof

M.Sc. Justin Domhof

Doktorand

Forschungsschwerpunkte:

  • Die Funktionsweise des Gehirns durch Computermodellierung ergründen
  • Untersuchung der Auswirkungen von Hirnparzellierung auf die Modellierungsergebnisse

Methodische Schwerpunkte:

  • Nicht-lineare dynamische Systeme um Ganzhirndynamiken zu bestimmen
  • Erforschung des Parameterraums zur Aufdeckung mechanistischer Untermauerungen

Als Computer-Neurowissenschaftlerin versuche ich, Modelle des Gehirns zu entwickeln, um eine Vielzahl von Phänomenen zu erklären, die in Experimenten gefunden wurden. Normalerweise wird ein Modell zunächst so konstruiert, dass es die, in der empirischen Literatur berichteten, Phänomene und Daten reproduziert. Wenn das Modell dann tatsächlich die experimentellen Ergebnisse ausreichend reproduziert, können wir die Eigenschaften des Modells untersuchen. Diese Untersuchungen können nicht nur neue Erkenntnisse über die vorliegenden Phänomene liefern, sondern auch Informationen liefern, auf die die nächsten Versuchsreihen gestützt werden können.

In unserer Gruppe versuchen wir beispielsweise, Daten aus MRT-Bildern an Ganzhirn-Modelle anzupassen. Meine Rolle als Doktorand in diesem Projekt besteht darin zu untersuchen, wie die Wahl eines bestimmten Parzellierungsschemas diese Anpassungen beeinflusst. Da ein solches Parzellierungsschema beschreibt, wie die zahlreichen Signale, die wir aus MRT-Messungen erhalten, in Hirnregionen gruppiert werden sollten, kann man erwarten, dass unterschiedliche Parzellierungsschemata drastische Konsequenzen sowohl für die Datenanalyse als auch für die Modellanpassung haben können. Insbesondere möchte ich schließlich in der Lage sein, Parzellationsschemata mit ähnlichen Effekten zusammen zu gruppieren und zu erklären, warum sie die Ergebnisse in der Weise beeinflussen.

Zuerst werde ich dies anhand der Daten von gesunden Teilnehmern tun, danach möchte ich ähnliche Fragen für Daten beantworten, die von klinischen Patienten stammen. Durch den Vergleich der krankheitsbasierten mit den gesundheitsbasierten Modellen können wir neue Einsichten in verschiedene Aspekte dieser Krankheiten gewinnen: wie sie verursacht werden, wie sie fortschreiten, wie sie behandelt werden können, usw.

Im Hinblick auf zukünftige Anwendungen wird die Relevanz der von uns entwickelten Modelle auch aus der letztgenannten Beobachtung deutlich. Wenn diese Modelle schliesslich zuverlässig an die Daten eines einzelnen Individuums angepasst werden können, könnten sie auch in zukünftigen klinischen Methoden verwendet werden, die den Patienten als Individuum in den Mittelpunkt stellen. Letztlich kann die Untersuchung dieser Modelle somit den Weg zu individualisierten Diagnosen, Prognosen und Behandlungsplänen ebnen.

Adresse

Institut für Neurowissenschaften und Medizin (INM-7)
Wilhelm-Johnen-Straße
52425 Jülich

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