DATENWISSENSCHAFT FÜR NEUROBILDGEBUNG
Die Arbeitsgruppe Datenwissenschaft für Neurobildgebung konzentriert sich auf die Entwicklung und Anwendung neuartiger und hochmoderner Algorithmen zur Analyse von Daten in der Hirnforschung. Der Schwerpunkt unserer Forschung liegt im Bereich der Verarbeitung neuronaler Daten mittels künstlicher Intelligenz (KI).
Um die Mechanismen von komplexen Hirnfunktionen zu entschlüsseln, werden multimodale Neurobildgebungsdaten wie beispielsweise aus der Magneto- und Elektroenzephalographie (M/EEG), der Magnetresonanztomographie (MRT) oder der Nahinfrarotspektroskopie (NIRS) kombiniert und mittels Machine und Deep Learning Methoden ausgewertet. Insbesondere sind wir daran interessiert, neuronale Biomarker für die neurowissenschaftliche Forschung, Diagnose und Therapie zu finden.
Projekte
Aufdeckung von Kausalitätsnetzwerken im gesamten Gehirn während der geführten visuellen Suche
In dieser Studie wurde erstmals die Magnetoenzephalographie mit der Eye-Tracking-Technologie kombiniert, um zu untersuchen, wie sich die interregionalen Interaktionen im Gehirn bei zwei verschiedenen Formen des aktiven Sehens verändern
Neue Erkenntnisse zu neuronalen Konfliktverarbeitungsnetzwerken mittels MEG
In dieser Studie wurde eine Adaption der sogenannten Simon-Aufgabe mittels der Magnetoenzephalographie (MEG) genutzt um Hirnsignale während der Konfliktverarbeitung zu untersuchen.
In dieser Studie wurde erstmals die Magnetoenzephalographie mit der Eye-Tracking-Technologie kombiniert, um zu untersuchen, wie sich die interregionalen Interaktionen im Gehirn bei zwei verschiedenen Formen des aktiven Sehens verändern
Einfluss von Zolpidem auf die Folgen einer traumatischen Hirnverletzung
Zolpidem ist ein gebräuchliches Medikament zur Behandlung von Schlaflosigkeit. Es ist jedoch bekannt, dass es auch eine paradoxe therapeutische Wirkung bei verschiedenen Bewusstseinsstörungen wie traumatischer Hirnverletzungen, Dystonie und Parkinson-Krankheit hat.
Deep-Learning-basierte Klassifikation
Wir haben eine Methode zur automatischen Klassifikation von Artefakten durch Herzschlag und Augenbewegungen in neuromagnetischen Signalen entwickelt, die auf einem kombiniert mehrschichtigen und gefalteten neuronalen Netz (deep and convolutional neural network, DCNN) basiert.
Zolpidem ist ein gebräuchliches Medikament zur Behandlung von Schlaflosigkeit. Es ist jedoch bekannt, dass es auch eine paradoxe therapeutische Wirkung bei verschiedenen Bewusstseinsstörungen wie traumatischer Hirnverletzungen, Dystonie und Parkinson-Krankheit hat.
Real-Time MEG
Die raumzeitliche Organisation des menschlichen Gehirns in vivo zu verstehen ist eine der großen Herausforderungen der medizinischen Forschung.
Analyse ungemittelter Daten
MEG-Signale werden vor der Quellenlokalisation üblicherweise auf die prominenteste stereotype Aktivierung gemittelt. Bei diesem Prozess wird unkorreliertes Rauschen unterdrückt und das Signal-zu-Rauschverhältnis verbessert.
Die raumzeitliche Organisation des menschlichen Gehirns in vivo zu verstehen ist eine der großen Herausforderungen der medizinischen Forschung.
Leiter der Arbeitsgruppe
- Institut für Neurowissenschaften und Medizin (INM)
- Physik der Medizinischen Bildgebung (INM-4)
Mitarbeitende der Arbeitsgruppe
