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Prof. Dr. Jens Haueisen

Institutsleiter

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INHALTE

Labor für Elektrophysiologie (Bionik, R1700)

Das Elektrophysiologische Labor stellt die Infrastruktur für eine Vielzahl von nichtinvasiven Untersuchungsmöglichkeiten von elektrischen Vorgängen am biologischen Objekt zur Verfügung. Die Installationen sind nach dem Grundsatz der größtmöglichen Störsicherheit für die Ableitung bioelektrischer Signale realisiert. In den hier stattfindenden Forschungen wird die gesamte Kette von der Elektrode zur Biosignalableitung oder Stimulationseinprägung, über den Elektroden-Haut-Kontakt bis zur Signalverarbeitung im biologischen Objekt untersucht. So werden hier innovative Elektrodenkonzepte für die Stromstimulation und EEG-Ableitung charakterisiert und an Probanden erprobt. Die Wirkung von visuellen und auditorischen Reizen, sowie der Stromstimulation auf die neuronale Aktivität im Gehirn, wird in EEG Studien erforscht.

Das Labor wird sowohl zur klassischen Ausbildung in den Bachelor- und Masterstudiengängen als auch zur Durchführung wissenschaftlicher Studien, die bei der Bearbeitung von Forschungsprojekten durchzuführen sind, genutzt.

Die gewonnenen Erkenntnisse sollen dazu beitragen, die Diagnose und die Therapie von neuropsychiatrischen Erkrankungen zu verbessern und die elektrische Stimulation für weitere Anwendungen handhabbar zu gestalten.

Bild 1 Einblicke in das elektrophysiologische Labor

Geräteliste:

Haubenbasierte Multikanal-EEG-Systeme (ANT Neuro)

  • 64 / 128 / 256 - Kanal trocken und nass Waveguard EEG Hauben
  • 64 / 128 / 256 - Kanal eego Verstärker
  • 256-Kanal TMSI Verstärker

Einzelelektrodenbasiertes EEG-System (neuroConn)

  • 32-Kanal NeuroPrax
  • Triggermodule

Eevoke Stimulationssystem

  • Visuell (LCD, LED)
  • Auditorisch

Stromstimulatoren

  • DC Stimulator Plus (neuroConn)
  • DC Stimulator MC (neuroConn)
  • DS 7A (Digitimer)
  • DS 5 (Digitimer)

Impedanzspektrographen

  • Reference 600 Plus (Gamry)
  • Agilent 4192A (Hewlett Packard)

Digitalisierungssysteme

  • Xensor 3D Elektroden Digitalisierer (ANT Neuro)
  • 3D Streifenprojektions Scanner (Scan in a Box)
Anwendungs- / Studienbeispiele
  • Charakterisierung und Verifikation von Stimulationselektroden

Stimulationselektroden werden für unterschiedliche Anwendungsszenarien, z.B. transkraniale Elektrostimulation und elektrische Warnung entwickelt. In diesem Labor werden die Impedanzeigenschaften der unterschiedlichen Elektroden anhand von Vier-Pol-Messungen charakterisiert. Für die Anwendung am Menschen geeignete Elektroden werden hinsichtlich ihrer Funktionalität zur gewünschten Stromapplikation in Probandenstudien verifiziert.

Bild 2 Aufbau einer Vier-Pol-Messung zur Materialcharakterisierung
Bild 3 Simultane VEP Messung und TES mit bifunktionaler Haube
Bild 4 Setup zur elektrischen Stimulation der Haut mittels dem "Isolated Bipolar Current Stimulator" DS5 und dem Multiplexer D188, beide von Digitimer Ltd (UK).

  • Charakterisierung und Verifikation von Ableitelektroden

Innovative Ableitelektroden für EEG und EKG Anwendungen werden am BMTI entwickelt und in elektrophysiologischen Labor charakterisiert und in Probandenstudien hinsichtlich ihrer Funktionalität im Vergleich von konventionellen Elektrodensystemen getestet.

Bild 5: Trockene EEG Haube mit 97 Kanälen und Abbildung einer Quellenrekonstruktion von auditorischer Aktivität im Gehirn.