Jakob Käppler

Entwicklung eines tragbaren Systems zur Messung und Stimulation von Gehirnaktivitäten

Das Voranschreiten von neuen Technologien ermöglicht auch der modernen Medizin neue Möglichkeiten der Behandlung. Durch empfindliche Messelektronik kann ein Elektroenzephalogramm (EEG) kleinste Spannungen im Mikrovoltbereich an der Kopfhaut erfassen, die durch Potentialschwankungen der Neuronen im Gehirn entstehen. Dadurch lassen sich Gehirnaktivitäten beobachten und ihre zeitlichen Änderungen feststellen.
Mithilfe unterschiedlicher Stimulationsarten lassen sich die Gehirnaktivitäten beeinflussen und so beispielsweise Krankheitszustände wie Depressionen oder Schlafstörungen lindern oder die Konzentration steigern. Auch Entwicklungsstörungen wie Autismus oder Degeneration in Folge von Schlaganfällen sollen dadurch verbessert werden können.
Bei der kraniellen Elektrostimulation (CES) handelt es sich um ein nichtinvasives und reversibles Verfahren, bei dem über Elektroden Ströme durch den Kopf (transkraniell) geleitet werden. Durch Variation der Ströme in Amplitude, Form und Einwirkdauer können gewünschte Aktivitäten des Gehirns angeregt werden.
In dieser Arbeit soll ein mehrkanaliges System entwickelt werden, das EEG und CES miteinander kombiniert. Des Weiteren sollen Verfahren untersucht werden, die eine Echtzeitstimulation- und Messung der Gehirnaktivitäten möglich machen. Bei der Entwicklung der Hardware ist besonders auf eine sichere Anwendung zu achten.
Um im weiteren Verlauf eine einfache Bedienung zu ermöglichen, soll eine Bedienoberfläche in Matlab erstellt werden.
Die Ergebnisse werden schriftlich festgehalten und am Ende der Arbeit in einem Seminarvortrag vorgestellt.