Ziel dieses Forschungsprojekts ist die Untersuchung von Methoden zur präzisen, schnellen, nicht-invasiven und zuverlässigen Lokalisierung der menschlichen Hirnaktivität auf der Grundlage der Elektroenzephalographie (EEG) und der Magnetoenzephalographie (MEG). Das von den Neuronen erzeugte elektrische Potenzial wird mit dem EEG auf der Kopfhaut aufgezeichnet, während parallel die Magnetfelder mit dem MEG oberhalb des Kopfes erfasst werden. Beide Methoden bieten eine hohe zeitliche Auflösung, die eine millisekundengenaue Beobachtung der Gehirnaktivität ermöglicht. Auf der Grundlage der Sensordaten wird die räumliche Lokalisierung der neuroelektrischen Aktivität im Gehirn mit Hilfe inverser mathematischer Methoden berechnet. Die erreichte Lokalisierungsgenauigkeit ist jedoch für viele klinische und neurowissenschaftliche Anwendungen zu gering.
Wir wollen die Genauigkeit und Geschwindigkeit der Lokalisierung menschlicher Gehirnaktivität auf der Grundlage von EEG und MEG deutlich verbessern. Dazu braucht es (i) mehr Informationen durch räumlich höher aufgelöste Messdaten, (ii) genauere anatomische Kopfmodelle und (iii) Algorithmen, die große Datenmengen mit ausreichender Geschwindigkeit und Stabilität verarbeiten können. Damit wird die Grundlage geschaffen, EEG und MEG als präzise Bildgebungsverfahren für Forschung und klinische Anwendungen zu etablieren. Wir möchten die Anwendung deutlich praxisnäher gestalten und eine selbstständige Anwendung in der Zukunft ermöglichen.
Dieses Teilprojekt dient der Erforschung eines MEG-kompatiblen High-Density (HD) Trockenelektrodensystems und dessen experimenteller Validierung in einer MRI/EEG/MEG-basierten Probandenstudie. Im Gegensatz zu herkömmlichen EEG-Systemen, die nur etwa 21 Kanäle nutzen und eine komplexe und fachkundige Anwendung erfordern, kann unser 256-Kanal-System mit Trockenelektroden in Sekundenschnelle auch von Laien angewendet werden.
