Auditive Neurowissenschaften & Neuroprothesen

Um eine verlorene Gehirnfunktion durch eine Neuroprothese zu ersetzen, muss man verstehen, wie neuronale Verbände die Welt repräsentieren und wie neuronale Schaltkreise Informationen verarbeiten. Wir konzentrieren uns auf die Folgen verlorener Funktionen für die Informationsverarbeitung im Gehirn. Da die postnatale Entwicklung des Gehirns von Erfahrungen abhängt, sind die verheerendsten Auswirkungen verlorener Funktionen zu beobachten, wenn die Deprivation in der Kindheit beginnt. Unser Labor untersucht, wie sich eine angeborene auditive Deprivation (Taubheit) auf die neuronalen Netzwerke des auditorischen Systems auswirkt. Wir konnten zeigen, dass einige Merkmalssensitivitäten im auditorischen Kortex von Menschen mit angeborener Taubheit rudimentär erhalten bleiben, während beispielsweise kortikale Interaktionen und binaurale Repräsentationen umfangreiche Veränderungen aufweisen. Letztendlich führt angeborene Taubheit zur Unfähigkeit, auditive Reize darzustellen und zu lernen. Wir konnten erstmals ein neuronales Korrelat einer entwicklungsempfindlichen (kritischen) Phase beschreiben: Je früher die Wiederherstellung des Hörvermögens mit einem Cochlea-Implantat erfolgt, desto schneller und besser ist die Anpassung an das Implantat.

Wir konzentrieren unsere Forschung außerdem auf bioingenieurwissenschaftliche Aspekte neuroprothetischer Geräte, d. h. Methoden zur künstlichen Stimulation des Nervensystems. Bislang ist das Cochlea-Implantat das klinisch erfolgreichste neuroprothetische Gerät. Wir arbeiten an weiteren Verbesserungen dieses Prothesengeräts und suchen nach alternativen Möglichkeiten zur Stimulation des Gehirns.