AG Bausch / Jordan - Angewandte Neurowissenschaften und Neurotechnologien
Dr. Marcel Bausch
Arbeitsgruppenleitung
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Tel.: 0228 287-16919
Meine Forschung konzentrierte sich zunächst auf die Aktivität einzelner Nervenzellen im medialen Temporallappen, insbesondere im Hippocampus, und ihre Beziehung zum deklarativen Gedächtnis. Hierbei habe ich erforscht, wie semantische Konzepte, die von sog. 'Konzeptneuronen' im Gehirn repräsentiert werden, vernetzt und in ihren Kontext eingebettet werden (Bausch et al., 2021, Nature Communications). Die betrachteten Hirnareale, insbesondere der Hippocampus, sind dabei nicht nur für das Gedächtnis, sondern auch für die Epilepsie von zentraler Bedeutung. Aktuelles Forschungsziel ist daher, intrakranielle Messungen durch Wearable Technologien zu ergänzen, um den Einfluss von Kontext auf Gedächtnisprozesse und Epilepsie unter realistischen Bedingungen des Alltags untersuchen zu können. Anknüpfend an frühere Studien zu Epilepsie und autonomen Reaktionen (Jordan*, Bausch*, 2019, Epilepsy Research) sollen dabei neben externen Kontexten wie Umgebungen auch interne Kontexte wie Arousal oder Atmung miteinbezogen werden.
Arthur Jordan
Arbeitsgruppenleitung
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Tel.: 0228 287-16919
Vor meiner Facharztausbildung in Neurologie und Epileptologie beschäftigte ich mich im Rahmen meiner Dissertation mit Auswirkungen von Temporallappenanfällen auf das autonome Nervensystem. Die in dieser Zeit erworbenen Programmierkenntnisse und Faszination für Biosignale aller Art, im Besonderen elektrophysiologischer Natur, kombiniert mit meiner Erfahrung in der Entwicklung und Herstellung von Wearables (Design elektronischer Systeme, CAD und 3D-Druck, diverse Fertigungsmethoden des "Rapid Prototyping", Firmware- und Android-App-Entwicklung), ermöglicht mittlerweile innovative translationale Forschungsansätze in den Neurowissenschaften und der Medizin, außerhalb künstlicher Laborumgebungen. Durch meine Prüfarzttätigkeit in zwei prospektiven klinischen Studien (MOND, AUTONOMIC) konnte ich Erfahrung in Studienorganisation und Medizinprodukterecht sammeln.
Unsere Arbeitsgruppe erforscht grundlegende Hirnfunktionen wie Gedächtnis und Schlaf bei Menschen mit Epilepsie und bei Gesunden, sowohl innerhalb als auch außerhalb der Klinik. Besonders im Fokus steht dabei der Einfluss interner (etwa Arousal oder Atmung) und externer Kontexte (etwa Aktivitäten oder Alltagsumgebungen) auf Epilepsie und Gedächtnis. Unsere vielschichtige Methodik umfasst sowohl die Analyse von Daten aus intrakraniellen Ableitungen, Oberflächen-EEGs, als auch multimodale Wearables, die wir selbst nach unseren Anforderungen gestalten. Mit eigens entwickelten Neurotechnologien, wie etwa einem multimodalen, mobilen Ohr-EEG oder sensorischen Stimulatoren, zielen wir darauf ab, neuartige neurowissenschaftliche Erkenntnisse zu gewinnen und in die Praxis zu integrieren. Dabei können wir durch interdisziplinäre Expertise in Medizin, Neurowissenschaften und Technik innovative Lösungen finden, die vom Transistor bis zum optimierten Sensor- und Effektorsystem reichen. Dies ermöglicht uns, einen umfassenden Einblick in Hirnfunktionen von der einzelnen Nervenzelle bis zum Verhalten im Alltag zu gewinnen und zugleich praktische Lösungen für klinische Herausforderungen zu schaffen.
Aktuelle Publikationen (Auswahl):
- Bausch, M., Niediek, J., Reber, T. P., Mackay, S., Boström, J., Elger, C. E., & Mormann, F. (2021). Concept neurons in the human medial temporal lobe flexibly represent abstract relations between concepts. Nature Communications, 12(1), 6164. https://doi.org/10.1038/s41467-021-26327-3
- Jordan, A.*, Bausch, M.*, & Surges, R. (2019). Semi-automatic quantification of seizure-related effects on heart activity. Epilepsy Research, 157, 106187. https://doi.org/10.1016/j.eplepsyres.2019.106187
- Mormann, F*., Bausch, M.*, Knieling, S., & Fried, I. (2019). Neurons in the Human Left Amygdala Automatically Encode Subjective Value Irrespective of Task. Cerebral Cortex (New York, N.Y.: 1991), 29(1), 265–272. https://doi.org/10.1093/cercor/bhx330
- Reber, T. P., Bausch, M., Mackay, S., Boström, J., Elger, C. E., & Mormann, F. (2019). Representation of abstract semantic knowledge in populations of human single neurons in the medial temporal lobe. PLOS Biology, 17(6), e3000290. https://doi.org/10.1371/journal.pbio.3000290
- Reber, T. P., Mackay, S., Bausch, M., Kehl, M. S., Borger, V., Surges, R., & Mormann, F. (2023). Single-neuron mechanisms of neural adaptation in the human temporal lobe. Nature Communications, 14(1), 2496. https://doi.org/10.1038/s41467-023-38190-5
Funding:
- Preisgeld des 1st Medicine Pitch Contest Bonn
- AUTONOMIC
Kooperationen / Mitgliedschaften:
- Max Planck Institut für Empirische Ästhetik, Frankfurt
- TRA Modelling
Offene Stellen:
Wir suchen aktuell Bewerber für Bachelor-/Masterarbeiten sowie für Promotionen (medizinisch als auch naturwissenschaftlich).
Bei Interesse schicken Sie bitte Ihren CV und ein kurzes Motivationsschreiben an Enable JavaScript to view protected content.
