Neurowissenschaftliche Gesellschaft trick Neurowissenschaftliche Gesellschaft
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Zusammenfassung 5

Verknüpfung von Struktur und Aktivität im menschlichen Gehirn: Theorien helfen, aus komplexen Daten Wissen zu generieren

L. Stefanovski · A. Ghani · A. Randal McIntosh · P. Ritter

Zusammenfassung
Um die menschliche Kognition wirklich zu verstehen, ist es von essenzieller Bedeutung, das Gehirn in all seinen multiplen Ebenen zu studieren. Das Gebiet der Computational Connectomics eröffnet einen neuen Zweig in den Neurowissenschaften, in dem versucht wird, verschiedene empirische Beobachtungenmit einemmathematischen Modell des Gehirns zu erklären. Eine bemerkenswerte Innovation stellt hier die Plattform The Virtual Brain (TVB) dar. Sie ermöglicht die Modellierung und Simulation des vollständigen menschlichen Gehirns. Dabei wird die individuelle Konnektivität einer Person, also ein Gerüst von langen Nervenfaserbündeln im Gehirn, mit biologisch realistischenModellen der lokalen Neuronenpopulationen kombiniert. Das Virtual Brain erlaubt die Simulation und Vorhersage der globalen neuronalen Aktivität, die sich in der gesamten kortikalen und sub-kortikalen grauen Substanz entfaltet. Dabei werden auch diejenigen Signale simuliert, die wir bei individuellen Personen mit invasiven und nichtinvasivenMethoden messen können. TVB wird aktuell genutzt, um strukturelle und funktionelle Veränderungen im erkrankten Gehirn zu untersuchen. Es wurden bereits Erfolge in der Erforschung des Schlaganfalls und der Epilepsie verbucht. Die durch TVB ermöglichten personenbezogenen neuronalen Modelle eröffnen neue Möglichkeiten zur sicheren und effizienten personalisierten Diagnostik, Prognostik und Therapie bei verschiedenen neurologischen und kognitiven Erkrankungen.

Keywords: Computational connectomics · The Virtual Brain · Brain network models · Big data · Neuroimaging · Precisionmedicine

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