Masterstudiengang Neurotechnik an der HTW Mittler zwischen Mensch und Maschine
Saarbrücken · Der Masterstudiengang Neurotechnik an der HTW in Saarbrücken verknüpft die Ingenieur- mit der Neurowissenschaft.
Zwei Studierende und eine Absolventin der Neurotechnik im Fahrsimulator an der HTW: Richard Morsch (links) trägt eine EEG-Haube, mit der Hirnströme gemessen werden, welche dann vom Computer in Befehle umgesetzt werden. Die Promovendin Elena Schneider und der Student David Thinnes arbeiten unter anderem daran, das Fahrerlebnis der Insassen selbstfahrender Autos zu verbessern.
Foto: BeckerBredelAuf einer langen Autofahrt entspannt ein Buch zu lesen, hört sich gut an, entspricht aber nicht dem, was die meisten in Wahrheit erleben: Schon nach einigen Minuten macht sich ein flaues Gefühl in der Magengegend breit. „Das Gehirn kann die verschiedenen Signale, die es beim Autofahren erhält, nicht richtig verarbeiten. Wir sitzen still und bewegen uns doch. Das Gehirn interpretiert den Signalmix dann oftmals als Vergiftung“, erklärt Daniel Strauss. Der Professor für Systemische Neurowissenschaften und Neurotechnologie betreut die Masterstudierenden des Fachs „Biomedizinische Technik“ an der Hochschule für Technik und Wirtschaft. Einige von ihnen arbeiten gerade daran, wie man gegen diese Form der Reisekrankheit etwas tun kann, denn in den selbstfahrenden Autos der Zukunft werden viele Insassen eher auf ein Buch oder Tablet als aus dem Fenster schauen.
Neural Engineering (deutsch: Neurotechnik) wie eine der beiden Vertiefungsrichtungen im Masterstudiengang Biomedizinische Technik an der HTW heißt, arbeitet an der Schnittstelle von Ingenieur- und Neurowissenschaften: Sie nutzt Ingenieurmethoden, um die Funktion des menschlichen Nervensystems zu erforschen. An der HTW liegt ein Schwerpunkt auf der Medizintechnik. Seit Jahren besteht zudem eine Kooperation mit dem Uniklinikum in Homburg und dem Fraunhofer-Institut für Biomedizinische Technik in St. Ingbert.
Im Bachelorstudiengang Biomedizinische Technik, erwerben die Studierenden Grundwissen in vielen Bereichen: Mathematik, Physik, Chemie, Informatik, Medizin und Elektrotechnik. Auf dieser Basis bauen sie dann im Master auf und beschäftigen sich intensiv auch mit den Neurowissenschaften. Auch Quereinsteiger mit Abschlüssen in Medizin, Psychologie oder Informatik haben gute Chancen zugelassen zu werden. Ab dem Sommersemester 2020 wird es „Neural Engineering“ als eigenständigen Masterstudiengang geben. Mit Veranstaltungen in englischer Sprache soll er auch internationale Studierende anziehen. Die Masterstudierenden im Vertiefungsbereich Neurotechnik befassen sich vorwiegend mit Gesundheitsthemen. Zum Beispiel mit der Frage, wie Cochlea-Implantate, also eine bestimmte Form von Hörprothesen, so eingestellt und weiterentwickelt werden können, dass sich die Träger damit wohlfühlen und optimal hören. Solche Implantate wandeln Schall in elektrische Signale um und leiten diese an den Hörnerv weiter. Mithilfe von Software muss die Signalverarbeitung nach dem Einsatz eines Implantats feinjustiert werden, damit Patienten Sprache, Musik und andere Geräusche klar und deutlich wahrnehmen können.
Der 27-jährige David Thinnes, der kurz vor seinem Masterabschluss in der Neurotechnik steht und die 24-jährige Elena Schneider, die nach ihrem Abschluss jetzt an ihrer Promotion arbeitet, die von der HTW gemeinsam mit der Saar-Universität organisiert wird, haben in ihrem Masterstudium sechs Wochen in der Bosenberg-Klink in St. Wendel bei der Einstellung der Implantate mitgeholfen. „Es war schon sehr berührend, was die Leute erzählt haben. Eine alte Dame hat mir gesagt, dass sie durch das Implantat endlich wieder richtig am Leben teilhaben kann, das ist schon toll“, sagt Schneider. Der 23-jährige Richard Morsch, der im zweiten Mastersemester studiert, freut sich, diese Erfahrung noch machen zu können. Gerade arbeitet er in einem Projekt mit einem „Brain-Computer-Interface“ (deutsch: Gehirn-Computer-Schnittstelle). Mit dieser Technologie ist es etwa für Schlaganfallpatienten oder Querschnittsgelähmte möglich, einen PC mit Gedankenkraft zu steuern. Ein EEG-Gerät (EEG steht für Elektroenzophalografie) misst die Hirnströme, registriert also Signale, die von der elektrischen Aktivität der Nervenzellen im Gehirn über die Kopfhaut nach außen dringen. Ein Computer übersetzt diese dann in Befehle. Die Technik gebe es schon seit Jahren, bisher komme sie aber vorwiegend im medizinischen Bereich zum Einsatz, erklärt Strauss. Zukünftig soll sie aber so alltagstauglich werden, sodass damit etwa auch der Radiosender im Auto gewechselt werden kann. „Selbst daran zu arbeiten, ist schon etwas Besonderes“, sagt Morsch, der sich schon lange für die Technologie begeistert.
Auslandsaufenthalte während des Studiums sind möglich und auch erwünscht. „Professor Strauss hat viele Kontakte zu internationalen Forschern, ich war während meines Masterstudiums vier Monate in den USA, um mich dort mit anderen Studierenden und Forschern auszutauschen“, sagt Schneider. Auch David Thinnes ist erst aus Hawaii zurückgekehrt.
Das Studium sei deshalb so interessant, weil es vielseitig sei, intensiv geforscht würde und gleichzeitig in den Projekten angewandt werden könne, was in den Vorlesungen an Stoff vermittelt wurde. Da sind sich die beiden Masterstudenten und die Doktorandin Elena Schneider einig.
Schneider beschäftigt sich im Rahmen ihrer Promotion vorwiegend mit dem Problem der Reisekrankheit im Auto. In einem mit Kameras und Sensoren ausgestatten Testfahrzeug fährt sie manchmal Testpersonen umher und versucht herauszufinden, was von ihnen während der Fahrt als unangenehm empfunden wird, wann ihnen übel wird und wodurch dies in Zukunft verhindert werden könnte. Dafür wertet sie die während der Fahrt gesammelten Daten, die etwa mit Elektroden auf der Haut gemessen werden, aus. Ebenfalls in dieses Projekt eingebunden ist David Thinnes, der gerade mit anderen Studierenden an der Fortentwicklung eines sogenannten „Ultrahaptics Board“ arbeitet, einer Art Tablet, das mit Ultraschalltechnik fühlbare Informationen erstellen kann. Im Auto könnte die Technik zum Beispiel eingesetzt werden, um dem Gehirn mit einem Berührungsimpuls zu verstehen zu geben, was auf der Straße geschieht. Mitfahrer könnten so etwa auf eine Kurve vorbereitet werden. Ob Menschen besser auf Lichtimpulse, Berührungen durch die vom Ultraschallboard ausgesendeten, fühlbaren Reize oder auf andere Impulse reagieren, wollen die Neurotechniker herausfinden.
David Tinnes und Richard Morsch wollen beide nach dem Masterabschluss denselben Weg einschlagen wie Elena Schneider und noch eine Doktorarbeit angehen. „Das ist eine Besonderheit dieses Studiengangs, es gibt sehr viele Bereiche, in denen sich noch eine Promotion anschließen lässt“, sagt Strauss. Sorgen um einen Job im Anschluss muss sich wohl auch niemand machen. Die Neurotechniker der HTW sind in vielen Branchen gefragt.
