Projekt „PeTESys“: Forschungsprojekt zur Messung der Gehirnaktivität bei Mensch und Tier

(18.09.2017) EXIST-Forschungstransfer für interdisziplinäres Projekt am Fachbereich Veterinärmedizin der Freien Universität Berlin

Die Neurobiologin Nora de Camp und der Diplom-Ingenieur Jürgen Bergeler planen ein auf Polymer-Elektroden basierendes System zur Messung elektrischer Gehirnaktivität auf den Markt zu bringen.

Das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie fördert das Projekt „PeTESys“ am Fachbereich Veterinärmedizin der Freien Universität Berlin mit Mitteln aus dem Programm EXIST-Forschungstransfer.

Freie Universität Berlin

Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler erhalten über eine Laufzeit von zwei Jahren insgesamt rund 900.000 Euro für Produktentwicklung und Markteinführung eines auf Polymer-Elektroden basierenden Systems für die Elektroenzephalografie (EEG).

Das innovative Verfahren soll die kabellose Messung des gesamten Spektrums elektrischer Gehirnaktivität bei Menschen und Tieren ermöglichen. Finanziert wird die Förderung je zur Hälfte aus Mitteln des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie und des Europäischen Sozialfonds.

Elektroenzephalographie (EEG) ist eine Methode, zur Darstellung der elektrischen Aktivität des Gehirns. Dabei werden die Spannungsschwankungen an der Kopfoberfläche mit Elektroden gemessen und aufgezeichnet, etwa zur Diagnose von Erkrankungen oder für Verhaltensstudien.

Um die notwendige Signalqualität zu erreichen, müssen die Elektroden gut haften und leiten. Verkabelte EEG-Hauben beeinträchtigen aber den Komfort der Patienten und die Untersuchungssituation. Mit leitfähigem Gel befestigte Elektroden sind wiederum sehr störanfällig. Langzeitmessungen sind mit beiden Verfahren kaum möglich.

In der Tiermedizin können EEG-Messungen fast nur an sedierten Tieren vorgenommen werden. Die Beruhigungsmittel beeinflussen jedoch das Ergebnis und die Diagnostik.

PeTESys löst das Problem mit einer lichthärtenden Kunststoff-Elektrode, die in flüssigem Zustand platzsparend und geschützt unter den Haaren auf der Kopfhaut angebracht und schmerzfrei wieder entfernt werden kann.

Auch für das Erfassen, Übertragen und Verarbeiten der Signale hat das Team neue Hard- und Software-Lösungen entwickelt, sodass erstmals mehrkanalige und über einen großen Frequenzbereich gemessene EEG-Ableitungen kabellos per Funk übertragen und beispielsweise in der Telemedizin genutzt werden können.

Die Neurobiologin Nora de Camp und Jürgen Bergeler, Diplom-Ingenieur für Mikroelektronik, waren bereits an der Entwicklung eines EEG-Systems beteiligt, das im Rahmen des vom Bundesministerium für Bildung und Forschung geförderten Projekts „Tenecor“ zur Überwachung von Frühgeborenen an der Universitätsmedizin der Johannes Gutenberg-Universität Mainz entstanden ist.

Wissenschaftliche Unterstützung für ihr EXIST-Projekt erhält das Team nun am Institut für Tierschutz, Tierverhalten und Versuchstierkunde der Freien Universität Berlin. Mentorinnen sind die Institutsleiterin Professorin Christa Thöne-Reineke sowie die promovierte Fachtierärztin Mechthild Ladwig-Wiegard.

Begleitet wird das Projekt außerdem von Profund Innovation, der Service-Einrichtung für Wissens- und Technologietransfer in der Abteilung Forschung der Freien Universität.

Ausgehend vom Prototyp will das Team eine Produktpalette für die Anwendung im Tier- und Humanbereich entwickeln und vermarkten. So könnte das EEG-Telemetriesystem etwa künftig Implantate für das Langzeit-Monitoring von Epilepsiepatienten ersetzen.

Im Rahmen des Programms EXIST-Forschungstransfer werden herausragende forschungsbasierte Gründungsvorhaben unterstützt, die mit aufwendigen und risikoreichen Entwicklungsarbeiten verbunden sind.

Am Fachbereich Veterinärmedizin der Freien Universität Berlin ist bereits die PerformaNat GmbH erfolgreich mithilfe des EXIST-Forschungstransfers gestartet. In der Ausgründung werden Futtermittelzusatzstoffe entwickelt, die einen positiven Einfluss auf die Tiergesundheit haben.


Artikel kommentieren

Weitere Meldungen

Verschiedene Nervensignale im Stirnlappen der Brillenblattnasen-Fledermaus Carollia perspicillata (links) gehen Kommunikationslauten (oben) und Lauten zur Echo-Ortung (unten) voran.; Bildquelle: Julio C. Hechavarria, Goethe Universität Frankfurt

Rhythmische Nervensignale bestimmen Laute von Fledermäusen

Ein bestimmter neuronaler Schaltkreis im Gehirn kontrolliert bei Fledermäusen die Lautäußerungen der Tiere. Dies haben jetzt Biologen der Goethe-Universität Frankfurt herausgefunden
Weiterlesen

Max-Planck-Institut für Kognitions- und Neurowissenschaften

Affen kommunizieren, Menschen haben Sprache

Obwohl die Tiere hochkomplexe Fähigkeiten haben, Sprache können sie nicht. Welche Hirnstrukturen und Gene beim Menschen den Unterschied machen, will Angela D. Friederici vom MPI CBS herausfinden
Weiterlesen

Alexander Hecker M.Sc. und Prof. Dr. Stefan Schuster, Lehrstuhl für Tierphysiologie an der Universität Bayreuth.; Bildquelle: Christian Wißler

Bayreuther Biologen ergründen die Rolle der Mauthnerzellen in tierischen Gehirnen

Die Gehirne der meisten Fisch- und Amphibienarten enthalten ein Paar auffällig großer Nervenzellen. Es sind die größten Zellen, die in tierischen Gehirnen vorkommen
Weiterlesen

(links) 3D-Montage eines Mäusegehirns: repräsentative Schnitte sind aus einer lückenlosen Serie so angeordnet, dass auf der linken Hemisphäre ein Referenzbild aus einem Hirnatlas und auf der rechten Hemisphäre der genau dazu passe; Bildquelle: Georg Hafner

Tollwut- und Schnupfenviren helfen Neurowissenschaften

Ein „entschärftes“ Tollwutvirus hilft Göttinger Forschenden des Sonderforschungsbereichs 889 „Zelluläre Mechanismen sensorischer Verarbeitung“: gehirnweite Vernetzung von molekular definierten Nervenzellen wird sichtbar
Weiterlesen

Menschen, Schimpansen, Gorillas und Orang-Utans haben unterschiedlich aussehende Schädelknochen und Gehirne. Aber sie haben das gleiche Asymmetriemuster wie man aus der unteren Reihe erkennen kann.; Bildquelle:  Simon Neubauer [CC BY-NC-ND 4.0]

Gehirnasymmetrie auch bei Menschenaffen

Die funktionelle Trennung der beiden Gehirnhälften und die damit verbundene Gehirnasymmetrie sind beim Menschen gut dokumentiert. Über die Gehirnasymmetrie unserer nächsten lebenden Verwandten, den Menschenaffen, war bisher jedoch wenig bekannt
Weiterlesen

Wohin als nächstes?; Bildquelle: IST Austria/Birgit Rieger

Gedankenlesen bei Ratten

Wissenschaftler können vorhersagen, wohin eine Ratte als nächstes gehen wird, je nachdem, wie Neuronen in ihrem Hippocampus feuern – Studie erschienen in Neuron
Weiterlesen

Eine der kleinsten Känguruarten der Welt: Tammar Wallaby; Bildquelle: DDr. Simone Fietz

Tammar Wallabys: Wie das Großhirn groß wurde

Im Laufe der Evolution hat sich das Großhirn von Säugetieren immer weiter vergrößert. Das sich entwickelnde Großhirn des Menschen enthält einen besonderen Zelltyp, die basale radiale Gliazelle (bRG)
Weiterlesen

Lage verschiedener Gehirnareale im Hund: 3-Dimensionale Rekonstruktion der Haut und des Knochens aus dem MRT eines Beagles und die Projektion des Gehirnatlas. Die verschiedenen Gehirn; Bildquelle: Dr. med. vet. Björn Nitzsche

Wie die Hundezucht die Form und die Größe des Hundegehirns verändert?

Die Domestizierung und gezielte Zucht von Haushunden hat ihre Kopfform verschiedentlich verändert. Umbildungen führen bei einigen Rassen zum Beispiel zu verengten Atemwegen
Weiterlesen


Wissenschaft


Universitäten


Neuerscheinungen

26.02.