VR-System zur visuo-haptischen Stimulation bei fMRT Untersuchungen

• Antragstellerinnen / Antragsteller: Professorin Dr.-Ing. Angelika Peer; Professor Dr. Klaus Scheffler, Ph.D.; Professor Dr.-Ing. Axel Thielscher, Ph.D.
• Fachliche Zuordnung: Medizinische Physik, Biomedizinische Technik ; Kognitive und systemische Humanneurowissenschaften
• Förderung: Förderung von 2012 bis 2018
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 227695754

Arm- und Greifbewegungen sind eine fundamentale Schnittstelle für unsere Interaktion mit der physikalischen und sozialen Umwelt. Sind diese eingeschränkt (wie etwa bei vielen Schlaganfallpatienten), so hat das schwerwiegende Folgen auf alle Bereiche des täglichen Lebens. Die funktionelle Magnetresonanztomographie (fMRT) ermöglicht die Beobachtung der Gehirnaktivität bei gesunden Probanden als auch bei Patienten und trägt daher wesentlich zum besseren Verständnis der menschlichen Gehirnfunktion bei. Jedoch sind die Möglichkeiten zur Untersuchung von natürlichen Arm und Greifbewegungen in MR-Umgebungen bisher aufgrund des weitgehenden Fehlens von Stimulationssystemen und des Auftretens bewegungsbedingter Artefakte in den fMRT-Aufnahmen stark beschränkt.Ziele des Projektes sind deshalb (i) die Realisierung eines neuartigen MRT-kompatiblen visuell/haptischen Stimulationssystems zur Untersuchung von Arm- und Greifbewegungen mittels fMRT und (ii) die Optimierung der fMRT-Aufnahme- und Auswerteverfahren. Das völlig neuartige Gesamtsystem soll abschließend durch eine Pilotstudie validiert werden.Das VR-System soll die gleichzeitige Kontrolle von visueller und somatosensorischer Information in räumlicher Kongruenz ermöglichen, d.h. die für Arm- und Greifbewegungen wesentlichen Sinnesmodalitäten gemeinsam ansprechen, und erstmals kombinierte Arm- und Greifbewegungen in MR-Umgebungen ermöglichen. Gehirnprozesse, welche natürliche Greifbewegungen durch Integration der Sinnesmodalitäten anscheinend mühelos koordinieren, können somit erstmals exakt charakterisiert werden. Die enge Verknüpfung von innovativen Ansätzen zur Stimulation und Auswerteverfahren und die Validierung an einem Anwendungsbeispiel stellt die zukünftige Einsetzbarkeit des Gesamtsystems (auch in anderen Laboren) sicher.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Beteiligte Personen: Professor Dr.-Ing. Martin Buss; Professor Dr. Heinrich H. Bülthoff; Robert Geng; Thomas Lowitz; Dr. Rolf Pohmann