Nahinfrarotspektroskopiesystem (NIRS)
Final Report Abstract
Wie im Antrag auf das fNIRS-Gerät beschrieben, war die Hauptanwendung der Verwendung des NIRS-Gerätes sein Einsatz in der Forschung zu Brain-Computer Interfaces (BCI) bei bewusstseinsgestörten und völlig eingeschlossenen Menschen. Mit Hilfe des bewilligten Gerätes wurde weltweit erstmals eine Gehirn-gesteuerte Kommunikation bei völlig eingeschlossenen Patienten mit Amyotropher Lateralsklerose gezeigt. Dieser Erfolg setzte sich in einer Replikation an 4 völlig eingeschlossenen und völlig gelähmten Patienten fort, wobei für diese Untersuchung teilweise ein tragbares NIRS-Gerät zusammen mit dem angeschafften Hitachi-NIRS-Gerät verwendet wurde. Insofern konnte mit der Anschaffung des Gerätes auch in der westlichen Hemisphäre gezeigt werden, dass die Anwendung von Nahinfrarotspektroskopie sowohl in der psychiatrisch-neurologischen Forschung wie auch Klinik äußerst nützlich ist, was in Japan seit längerem praktiziert wird. Weiterhin konnte erstmals die Nahinfrarotspektroskopie auch als Neuroprothese bei schwerstgelähmten Patienten nach Schlaganfall entwickelt werden. Schließlich wurde im Rahmen der Grundlagenforschung zur Nahinfrarotspektroskopie von Zaidi et al. (2015) gezeigt, dass das Nahinfrarotspektroskopiesignal äußerst eng mit dem Entladungsverhalten der Nervenzellen in der Nähe des optischen Sensors korreliert. Damit konnten auch Zweifel über die neurophysiologische Grundlage der Nahinfrarotspektroskopie ausgeräumt werden und nachgewiesen werden, dass es sich hier tatsächlich um ein Signal handelt, das von der Aktivität der Nervenzellen direkt abhängig ist. Das Gerät wird weiterhin im Rahmen der Brain-Computer Interface Forschung bei vollkommen gelähmten Patienten verwendet.
Publications
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Zaidi, A.D., Munk, M., Schmidt, A., Risueno-Segovia, C., Bernard, R., Fetz, E., Logothetis, N., Birbaumer, N., Sitaram, R.
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(See online at https://doi.org/10.1371/journal.pbio.1002593)
