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MEG

Ziel der Forschung in der Arbeitsgruppe MEG-Physik ist die Weiterentwicklung von Hard- und Softwarekomponenten für den Einsatz modernster Analysestrategien in der MEG-Forschung. Ein besonderes Interesse der Arbeitsgruppe liegt in der Realisierung von Echtzeitdatenerfassung und -verarbeitung. Damit können komplexe Hirnfunktionen und schnelle elektrophysiologische Prozesse schon während einer Untersuchung beurteilt werden. Die zeitnahe Analyse der neuromagnetischen Signale ist jedoch bei immer aufwendigeren Analysestrategien und immer größer werdenden Datenmengen eine stete Herausforderung. So muss beispielsweise die Erkennung und Eliminierung von Artefakten, sowie auch die Lokalisierung der Hirnaktivität automatisiert werden und sollte möglichst in Echtzeit ablaufen.

Ein weiterer Schwerpunkt der Arbeitsgruppe ist die Entwicklung und Implementierung von neuen Analysestrategien und Methoden. Hier werden beispielsweise multivariate Konnektivitätsanalysen zusammen mit neuen Erkenntnissen im Bereich des biomagnetischen Vorwärts- und Inversproblems entwickelt.

Projekte

Zolpidem

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.

Deeplearning

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.

Rauschunterdrückung

Real-Time MEG

Die raumzeitliche Organisation des menschlichen Gehirns in vivo zu verstehen ist eine der großen Herausforderungen der medizinischen Forschung.

HTc

MEG Quellen-Lokalisation mit Hochtemperatur SQUIDs

MEG-Systeme erfassen die extrem kleinen vom Gehirn erzeugten Magnetfelder. Heutzutage arbeiten fast alle MEG-Systeme noch mit Tieftemperatur SQUIDs (LTc), die eine Kühlung mit flüssigem Helium erfordern.

Resting state connectivity Analysis

Konnektivitätsanalyse des Ruhezustands

Die Untersuchung der neuronalen Aktivität im Ruhezutand hat wertvolle Einblicke in die funktionelle Organsation des menschlichen Gehirns aufgezeigt.

Neurodynamic progression

Neurodynamische Signalausbreitung

Zur Informationsausbreitung bzw. Verarbeitung im menschlichen Gehirn bedarf es eines komplexen Netzwerkes mit vielseitigen Kommunikationswegen.

Single trial data analysis

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.

Zusatzinformationen

Leiter der Arbeitsgruppe

Dr. Jürgen Dammers

Mitarbeiter

Dipl.-Ing. Frank Boers

Dr. Eberhard Eich

M.Sc. Nikolas Kampel

M.Sc. Christian Kiefer

Lukas Kurth

Andrea Muren

M.Sc. Abdulrahman Sawalma

M.Sc. Praveen Sripad




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