Laboratorien

Ein zentrales Forschungsthema unserer Projekte befasst sich mit der Untersuchung von neurobiologischen Aktivitätsmustern und Veränderungen im menschlichen Gehirn. Zum besseren Verständnis hirnphysiologischer Funktionssysteme stehen in unserer Arbeitsgruppe folgende Methoden zur Verfügung:

  • Elektroenzephalographie (EEG)
  • Magnetenzephalographie (MEG)
  • Transkranielle Magnetstimulation (TMS)

Unsere psychophysiologischen Laboratorien stellen die Basis unserer wissenschaftlichen Projekte, Master- und Doktorarbeiten dar und bieten die Möglichkeit zu intensiver experimenteller und psychophysiologischer Schulung unserer Studierenden.

  • Der Zugang zu Magnetresonanztomographie (MRT, fMRT) steht uns über die Kooperation mit den Kliniken Schmieder und dem Lurija-Institut in Allensbach und der Nutzung des dortigen MRT-Labors zur Verfügung.

EEG

In unseren elektroenzephalographischen Laboren verwenden wir für die Messung elektrischer Aktivität des Gehirns Ableitsysteme mit 64, 128 und 256 Kanälen.

Neuronen erzeugen messbare elektrische Signale, die man auf der Kopfoberfläche als elektrische Aktivität des Gehirns messen kann. Die Elektroenzephalographie ist eine nicht-invasive Untersuchungsmethode, bei der diese Spannungsschwankungen mit Hilfe von Elektroden in einer bestimmten Anordnung auf der Kopfoberfläche erfasst werden. Elektroenzephalographie erlaubt, die Aktivitätsschwankungen der Nervenzellen bei unterschiedlichen Verhaltensaufgaben der Versuchsteilnehmer aufzuzeichnen und zu analysieren, so dass Aussagen über die zugrundeliegende Informationsverarbeitung im Gehirn möglich sind.

1. EEG-Labor mit EASYCAP Recording Caps für 64 Kanäle und Geräteausstattung von Neuroscan Ltd

2. EEG-Labor mit WaveGuard 128-Channel EEG-Kappen (CAP-128HSD) und Geräteausstattung von ANT B.V.

3. EEG-Labor mit HydroCel GSN 256 Channels und Geräteausstattung von Electrical Geodesics Inc.

MEG

Das Labor ist mit einem Ganz-Kopf 148-Kanal Neuromagnetometer der Firma 4D Neuroimaging Inc. ausgestattet.

Die Magnetenzephalographie (MEG) ist ein nicht-invasives Verfahren zur Messung der magnetischen Aktivität des Gehirns. Dabei werden die Magnetfelder, die durch die elektrischen Ströme der neuronalen Aktivität im Gehirn induziert werden, berührungsfrei an der Kopfoberfläche mit 148 supraleitenden, helmartig angeordneten Sensoren (SQIDs) erfasst. Da die magnetischen Signale des Gehirns nur wenige Femtotesla betragen, müssen sie von äußeren Störungen möglichst vollständig abgeschirmt werden. Deshalb finden die MEG-Messungen in einer abgeschirmten Kabine statt.

TMS

Mit der Transkraniellen Magnetstimulation (TMS) steht eine neue Methode zur Verfügung, bei der mit Hilfe starker Magnetfelder Bereiche des Gehirns sowohl stimuliert als auch gehemmt werden können. Bei der TMS wird über den Kopf des Versuchsteilnehmers eine Magnetspule gehalten. Die Spule erzeugt ein Magnetfeld, das Impulse durch die Schädeldecke ins Gehirn schickt, dadurch entstehen im Gehirn elektrische Ströme. Diese Ströme wiederum führen zu einer Erregung der in diesem Bereich liegenden Nervenzellen.Je nachdem, welcher Bereich des Gehirns stimuliert wird, kann sich der Impuls beispielsweise auf die Sinne oder die Motorik auswirken. Als niederfrequente Variante ist es mit TMS möglich, übererregte Gehirnareale in ihrer Aktivität zu hemmen. Diese Verfahren, auch kombiniert mit EEG, erlauben einen Einblick in die Abfolge neuronaler Prozesse.

Geräteausstattung von ANT B.V. und magstim

MRT

Mit dem 'Siemens Magnetom Skyra' Magnetresonanztomographen mit 3 Tesla Feldstärke im Rehabilitationszentrum 'Kliniken Schmieder' ist es uns möglich, diese nicht-invasive Technik für wissenschaftliche Untersuchungen zu nutzen.

Die räumliche Rekonstruktion der Hirnareale wird mittels der Magnet-Resonanz-Tomographie (MRT) bestimmt. Die funktionelle Magnetresonanztomographie (fMRT) ist ein bildgebendes Verfahren, mit dem es möglich ist, Durchblutungsänderungen von Hirnarealen sichtbar zu machen. Diese Durchblutungsänderungen können auf Stoffwechselvorgänge zurückgeführt werden, die mit neuronaler Aktivität im Gehirn in Zusammenhang stehen.