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Aktuelle Drittmittelgeförderte Projekte
A) Projektleiter: A. Schulze-Bonhage, J. Timmer, M. Jachan
Prediction of epileptic seizures by modelling and analyzing abnormal synchronization in cortical networks
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Bundesministerium für Bildung und Forschung |
(Bernstein Centre for Computational Neuroscience Freiburg, Teilprojekt C2)
Förderzeitraum: 2004-2009
Die Unvorhersagbarkeit epileptischer Anfälle trägt wesentlich zur Belastung des Patienten durch eine Epilepsie bei; sie hat darüber hinaus wesentliche Folgen für die derzeitigen Therapieoptionen. In dem Projekt werden Veränderungen der Synchronisation corticaler Areale hinsichtlich ihres prädiktiven Wertes für das Auftreten epileptischer Anfälle anhand von Modellierungen von Netzwerken und anhand von Langzeit-EEG-Registrierungen beim Menschen mittels invasiver und non-invasiver Elektroden untersucht. Die statistische Analyse erfolgt mit dem in Freiburg entwickelten Verfahren der Anfallsvorhersagecharakteristik.
Die Untersuchungen erfolgen in enger Kooperation mit dem Freiburger Zentrum für Datenanalyse und Modellbildung (FDM).
Derzeit über das Projekt beschäftigte Mitarbeiter:
Dipl. inf. Hinnerk Feldwisch, cand rer.nat. Jakob Nawrath
B) Projektleiter: A. Schulze-Bonhage, M. Ihle
Teilprojekt WP1: European Database for Seizure Prediction
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Europäische Union |
(Projekt "Epilepsiae", Grant 211713, Portugal, Frankreich, Deutschland und Italien)
Förderzeitraum: 2008-2010
Analysen zur Anfallsprädiktion leiden bislang unter unzureichender Verfügbarkeit hochqualitativer Langzeit-EEG-Registrierungen bei Patienten mit Epilepsien. Für eine statistische valide Einschätzung der Algorithmen ist daher die Einrichtung einer multizentrischen Datenbank von zentraler Bedeutung. Im von der EU geförderten Projekt leitet das Epilepsiezentrum Freiburg die Einrichtung einer multizentrischen verteilten Datenbank als Ausgangspunkt für die Auswertung neuer Verfahren der Zeitreihenanalyse. Ziel der Datenbank ist die Integration der Daten kontinuierlicher Langzeitregistrierungen von 300 Epilepsiepatienten sowie relevanter Metadaten.
Die Untersuchungen erfolgen in enger Kooperation mit der Faculdada Ciencias e tecnologia und den Hospitais da Universidade de Coimbra, dem CNRS Paris, dem Freiburger Zentrum für Datenanalyse und Modellbildung (FDM) und der Firma Micromed S.P.A., Veneto.
Epilepsiae Projektübersicht, Organisation
Derzeit über das Projekt beschäftigte Mitarbeiter:
Dr. Matthias Ihle, Dr. Markus Neufang, John Lautenschläger
C) Projektleiter: A. Schulze-Bonhage, K.H. Bouven, Ad Aertsen
Towards controlling pathological network dynamics - Terminating ictal epileptic activity by electrical stimulation of the epileptic focus
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Bundesministerium für Bildung und Forschung |
(Bernstein Centre for Computational Neuroscience Freiburg, Teilprojekt C3)
Förderzeitraum: 2004-2009
Stimulationsverfahren zur Behandlung von Epilepsien gewinnen derzeit an Interesse. Das vorliegende Projekt analysiert mögliche lokale Interventionsverfahren durch Stimulation des epileptischen Fokus anhand von Modellierungen hippocampaler Netzwerke und anhand tierexperimenteller Analysen unter Verwendung von Kindling- und lokalen Kainat-Injektions-Modellen. Analysiert werden die Effekte unterschiedlicher Stimulationspatterns auf Schwellen zur elektrischen Auslösung fokaler Anfälle bei hippocampalem Kindling bzw. auf die Unterbrechung spontan auftretender hippocampaler Anfälle im Kainat-Modell.
Die Untersuchungen erfolgen in enger Kooperation mit dem Institut für Neurobiologie der Universität Freiburg.
Derzeit über das Projekt beschäftigte Mitarbeiter:
Dr. Delphine Cosandier, M.Sc. Joacir Cordeiro (MD), K. Kohn (MD)
D) M. Kahana, I. Fried, B. Litt, A. Schulze-Bonhage, G. Worrell, M. Neufang
Human spatial navigation
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National Institute of Health, Grant 2R01MH061975-07A2 |
Förderzeitraum: 2007-2012
Neurobiologische Grundlagen des humanen räumlicher Navigation werden untersucht anhand intracranieller EEG-Registrierungen. Während der Navigation in virtual reality environments werden Oszillationen, zelluläre Aktivitäten und das Verhalten registriert zur Analyse der topographischen Verteilung von Hirnarealen in räumliche Navigation, Grundlagen der Codierung räumlicher Informationen und zur Analyese von Lernvorgängen.
Derzeit über das Projekt beschäftigte Mitarbeiter:
Dr. Markus Neufang
E) R. Köhling, S. Hefft, A. Schulze-Bonhage, Ad Aertsen
Bedeutung von Interneuronen für pathologische Synchronsation im Nervenzellverband
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Bundesministerium für Bildung und Forschung |
(Bernstein-Kooperation)
Förderzeitraum: 2007-2009
Interneurone spielen bei Epilepsien nicht nur eine hemmende Rolle sondern wirken durch ihren synchronisierenden Effekt in epileptogenen Netzwerken möglicherweise auch proepileptisch. Projekte zur Modellierung der Rolle von Interneuronen in hippocampalen und neocorticalen Netzwerken, zur Analyse interneuronaler Aktivität in experimentellen Tiermodellen und an humanen Schnittpräparaten aus epilepsiechirurgischem Gewebe wollen das Verständnis der Rolle verschiedener Typen von Interneuronen verbessern.
Diese Untersuchungen erfolgen in enger Kooperation mit dem Institut für Physiologie der Universität Rostock und dem Institut für Neurobiologie der Universität Freiburg.
Derzeit über das Projekt beschäftigte Mitarbeiter:
S. Heigele
F) A. Schulze-Bonhage, S. Hefft
Phase relations between single neuron activity and local field potential oscillations in the human hippocampal formation during spatial and verbal memory tasks
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Deutsche Forschungsgemeinschaft |
Deutsche Forschungsgemeinschaft
(SFB 780: Synaptic Mechanisms, Teilprojekt C3)
Förderzeitraum: 2008-2011
Mechanismen der Informationskodierung sollen im Rahmen verbaler und non-verbaler deklarativer Gedächtnisleistungen beim Menschen untersucht werden. Hierzu werden Single-Unit-Registrierungen aus dem Hippocampus durchgeführt während der Absolvierung vorwiegend verbaler Lernparadigmen. Modellvorstellungen zum phase und rate coding von Informationen und ihrer spezifischen Rolle für das Arbeits- und Langzeitgedächtnis werden beim Menschen überprüft.
Derzeit über das Projekt beschäftigte Mitarbeiter:
Dr. I. Eble
Weitere drittmittelgeförderte Projekte umfassen u.a. Pharmakologische Multicenter-Studien sowie klinische Studien zur Stimulationsbehandlung von Epilepsien.
G) A. Schulze-Bonhage, Ad Aertsen, K. Vogt, T. Ball, C. Mehring
Adaptivity of the cortical motor system during learning of natural movements and during learning to control a brain-machine interface (BMI)
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Deutsche Forschungsgemeinschaft |
(Graduiertenkolleg Neuroscience: Mechanisms of Neuronal signal transduction)
Förderzeitraum: 2007-2009
Im Rahmen der Freiburger Brain-Machine-Interface Gruppe wird ein Projekt zur Analyse der Adaptivität corticaler Mustergenerierung durchgeführt während motorischer Aufgaben, bei denen mittels epicortical registrierter Feldpotentiale die Steuerung von Computer-Cursors durchgeführt wird. Insbesondere Lernvorgänge zur Steuerung von Cursos und das Umlernen visuo-motorischer Transformationen werden untersucht unter Berücksichtigung von Veränderungen in verschiedenen Frequenzbändern.
Derzeit über das Projekt beschäftigte Mitarbeiter:
Dipl. biol. E. Demandt
H) T. Maiwald, J. Blumberg, A. Schulze-Bonhage
Tikanis - wissenschaftliche und medizinische Spezial-Software
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Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie, Projektträger Jülich |
(EXIST-Gründerstipendium 03EGSBW004)
Im Rahmen des Projektes wird spezielle medizinische Software zu wissenschaftlichen und medizinischen Anwendungen unter Verwendung mobiler Handheld-Geräte entwickelt und zur Serienreife gebracht. Anwendungen beinhalten unter anderem Studien zur Erhebung klinischer Daten bei Epilepsiepatienten.
Derzeit über das Projekt finanzierte Mitarbeiter:
Dipl. phys. Thomas Maiwald
Dipl. phys. Julie Blumberg
I) S. Hefft, D. von Elverfeldt, J. Spreer, A. Schulze-Bonhage, R. Mattmüller
Improving microelectrodes for single cell recordings in the human brain
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Bernstein Center for Neurotechnology, B3 , 2008-2012 |
J) A. Schulze-Bonhage, T. Stieglitz, R. Mattmüller
Multicontact stimulation techniques for interventions in human focal epilepsy
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Bundesministerium für Bildung und Forschung |
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Bernstein Center for Neurotechnology, C5, 2008-2012 |
K) C. Mehring, C. Braun, H. Preissl, A. Schulze-Bonhage, Ad Aertsen, A. Gharabaghi
Voluntary control of neuronal correlations for Brain-Machine-Interfaces (BMIs).
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Bernstein Center for Neurotechnology, A2, 2008-2012 |
Abgeschlossene Projekte:
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Data analysis and statistical modelling of dynamical processes in neurology
Deutsche Forschungsgemeinschaft, He 1949/1-1
2005-2007
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EEG-fMRI in disorders of emotional stability
Wissenschaftsministerium Baden-Württemberg (South German Brain Imaging Centre)
2004-2006
