Regensburg 2002 – scientific programme

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SYAD: Anwendungen der Nichtlinearen Dynamik in Medizin und Technik

SYAD 1: Anwendungen der Nichtlinearen Dynamik in Medizin und Technik

SYAD 1.7: Invited Talk

Tuesday, March 12, 2002, 17:30–18:00, H2

Analyse der bioelektrischen Vorgänge im Hirn des Menschen mittels nichtlinearer Verfahren — •Christian Erich Elger — Klinik für Epileptologie, Medizinische Fakultät, Universität Bonn, D-53105 Bonn

Die Beschreibung bioelektrischer Vorgänge im Hirn des Menschen ist sowohl für das Verständnis komplexer Hirnfunktionen als auch für die Diagnostik zentralnervöser Erkrankungen von besonderer Bedeutung. Zeitreihen hirnelektrischer Aktivität (Elektroenzephalogramm, EEG) stellen jedoch eine große Herausforderung dar für die Entwicklung neuer physikalischer Methoden und Konzepte zur Analyse und Charakterisierung der komplexen Signaldynamik. Ein besonders interessante Anwendung bietet sich bei der Epilepsie, die eine dem Diabetes vergleichbare Häufigkeit besitzt. Neben einer in vielen Fällen unzureichenden medikamentösen Therapie ist bis heute nicht geklärt, wann/warum/wie es zu einem epileptischen Anfall kommt. In den letzten Jahren hat die Anwendung nichtlinearer Zeitreihenanalyseverfahren auf das EEG gezeigt, dass neue und vielversprechende Aussagen über den Zustand der Hirnaktivität in Abhängigkeit von physiologischen, psychologischen und pathologischen Prozessen erlangt werden können. So konnten mittels nichtlinearer Zeitreihenanalyse unter anderem die bei der Gedächtnisbildung relevanten Dynamiken beteiligter Hirnstrukturen eingehender charakterisiert werden. Des weiteren erlaubte die nichtlineare EEG-Analyse neben einer zuverlässigen Lokalisierung des epileptischen Herdes auch die Detektion eines lang andauernden Zustandes, der einen — für den nahenden epileptischen Anfall — prädiktiven Charakter besitzt. Damit eröffnen sich Möglichkeiten zur Beantwortung der grundlegenden Fragen zur Anfallsentstehung beim Menschen und damit auch zur Entwicklung neuer Therapiekonzepte im Sinne einer Anfallsverhinderung.