ERC Starting Grants für Professorin Silvia Budday und Professor Alessandro Del Vecchio
Nachwuchsforscher/-innen mit EU-Förderung in Millionenhöhe ausgezeichnet
Förderungen des European Research Council (ERC; Europäischer Forschungsrat) sind hart umkämpft. Sie zu erhalten, gibt der Forschung der ausgezeichneten Wissenschaftler/-innen durch die hohen Fördersummen von bis zu 1,5 Millionen Euro über fünf Jahre nicht nur neuen Schwung – sie zeichnet die Geförderten ebenso also Spitzenforscher/-innen auf ihren Gebieten aus. Nun ist es gleich mehreren Wissenschaftler/-innen der FAU gelungen, einen ERC Starting Grant einzuwerben, darunter Silvia Budday und Alessandro Del Vecchio von der Technischen Fakultät.
Silvia Budday: Die Gehirn-Ingenieurin
Eine Ingenieurin, die das Gehirn erforscht? Was zunächst abwegig klingt, erschließt sich bei genauerem Hinsehen. Prof. Dr. Silvia Budday erforscht das Verhalten extrem weicher Materialien unter mechanischen Einflüssen. Dazu gehöre Hydrogele, aber eben auch menschliches Gehirngewebe. Denn die Mechanik beeinflusst die Funktionsweise von Zellen und hat somit Auswirkungen auf unsere Gesundheit.
Ziel des durch den ERC Starting Grant geförderten MAGERY-Projekts ist es, Schädigungen von Gehirnzellen durch mechanische Belastung, zum Beispiel bei einer Gehirn-OP, zu verhindern.
Durch einen neuartigen Testaufbau und die Kombination von mechanischen Messungen, Multiphotonenmikroskopie sowie mathematischer Modellierung und Simulation untersuchen Budday und ihr Team, wie hoch mechanische Belastungen sein dürfen, bevor unsere Gehirnzellen Schaden nehmen oder sterben.
Durch die Integration dieser Erkenntnisse in Virtual beziehungsweise Augmented Reality-Lösungen für die Gehirnchirurgie könnten Belastungen und mögliche Schädigungen, die während eines chirurgischen Eingriffs auftreten, zuverlässig vorhergesagt und direkt angezeigt werden, um reagieren und damit effektiv Gewebe- und Zellschäden vermeiden zu können.
Weitere Informationen: Prof. Dr.-Ing. Silvia Budday, Lehrstuhl für Kontinuumsmechanik (Schwerpunkt Biomechanik)
Alessandro Del Vecchio: Vom Gedanken zur Bewegung
Viele Menschen leiden unter teilweisen oder vollständigen Muskellähmungen, für die es keine Heilung gibt. Neuronale Schnittstellen haben zwar das Potenzial, die motorische Funktion mit Hilfe von Assistenzsystemen wiederherzustellen. Aber selbst bei den modernsten invasiven neuronalen Implantaten, können Patient/-innen die Bewegungen der gelähmten Gliedmaßen nur sehr eingeschränkt kontrollieren – dafür ist die Übersetzung vom Gehirnbefehl an die Assistenzsysteme zu ungenau.
Mit dem ERC Starting Grant möchte Alessandro Del Vecchio, Professor für Neuromuscular Physiology and Neural Interfacing an der FAU, Schnittstellen entwickeln, die die gewünschte Bewegung besser an die Prothese übertragen.
Dafür setzt er bei den spinalen Motoneuronen an: Das sind die letzten Zellen des Nervensystems, die motorische Befehle in Bewegung umsetzen.
Bei den meisten Nervenverletzungen, wie Rückenmarksverletzungen und Schlaganfällen, gibt es noch funktionell aktive spinale Motoneuronen,die mit minimalinvasiven Methoden zugänglich gemacht werden können.
Del Vecchio und sein Team wollen sogenannte bidirektionale Schnittstellen entwickeln, die die Aktivität von spinalen Motoneuronen in Echtzeit erkennen und weitergeben. Dafür nutzen die Forscher/-innen neue Deep-Learning-Methoden und Hunderte Sensoren, die die elektrische Aktivität der Muskeln messen, um die Aktionspotenziale einzelner motorischer Einheiten für die Muskeln, die die Hand steuern, aufzuzeichnen, zu aktivieren und zu erweitern und so die Funktionsweise von Assistenzsystemen verbessern.
Weitere Informationen: Prof. Dr. Alessandro Del Vecchio, Professor für Neuromuscular Physiology and Neural Interfacing
Die vollständige Meldung der FAU können Sie auf der FAU News Webseite nachlesen