Künstliche Intelligenz (KI) wird die Medizin und das Gesundheitswesen reformieren: Diagnostische Patientendaten, z. B. von EKG, EEG oder Röntgen-Aufnahmen, können in Zukunft mit Hilfe von maschinellem Lernen analysiert werden, sodass Krankheiten anhand von subtilen Veränderungen schon sehr frühzeitig erkannt werden können. Allerdings ist die Implementierung von KI innerhalb des menschlichen Körpers eine große technische Herausforderung. Wissenschaftlern der Professur für Optoelektronik an der TU Dresden ist es nun erstmals gelungen, eine bio-kompatible implantierbare KI-Plattform zu entwickeln, die gesunde und krankhafte Muster in biologischen Signalen wie z.B. Herzschlägen in Echtzeit klassifiziert und so auch ohne ärztliche Überwachung krankhafte Veränderungen erkennt.
Der visuell-sensorische Thalamus
Der visuell-sensorische Thalamus ist eine wichtige Struktur des menschlichen Gehirns, die aus zwei Teilen besteht. Die Symptome vieler Krankheiten, wie Legasthenie und Grünem Star, werden mit Veränderungen in dieser Region in Verbindung gebracht. Bisher war es sehr schwierig, diese beiden Teile am lebenden Menschen zu untersuchen, da sie winzig sind und sich sehr tief im Inneren des Gehirns befinden.
BU: Ein Team von Neurowissenschaftlern an der TU Dresden hat eine neuartige, nicht-invasive bildgebungsbasierte Methode zur Untersuchung des visuell-sensorischen Thalamus entdeckt. Hochauflösende MRT/Bild: © Christa Müller-Axt
Die neue Methode könnte in naher Zukunft ein vertieftes Verständnis der visuellen Sinnesverarbeitung ermöglichen.
"Die Erkenntnis, dass wir die Teile des visuell-sensorischen Thalamus bei lebenden Menschen darstellen können, ist fantastisch. In naher Zukunft kann man damit die visuell-sensorische Verarbeitung sowohl bei gesunden, als auch bei kranken Menschen untersuchen", sagt Erstautorin Christa Müller-Axt und erklärt: "Post-mortem Studien bei Legasthenie haben gezeigt, dass es speziell in einem der beiden Teile des visuell-sensorischen Thalamus strukturelle Veränderungen gibt. Jedoch gibt es nur sehr wenige dieser post-mortem Untersuchungen, weswegen es schwierig zu sagen ist, ob alle Legastheniker diese Art von Veränderungen im visuell-sensorischen Thalamus aufweisen. Außerdem können post-mortem Daten nichts über die funktionellen Auswirkungen dieser Veränderungen und ihren spezifischen Beitrag zu den Entwicklungssymptomen der Legasthenie aussagen. Daher erwarten wir, dass unser neuartiger in-vivo Ansatz die Forschung über die Rolle des visuell-sensorischen Thalamus bei Legasthenie erheblich erleichtern und vorantreiben wird."
Quelle: PI, TUD, 08.10.2021
