Ulrich Fiedeler

Stand der Technik neuronaler Implantate

Karlsruhe: Forschungszentrum Karlsruhe 2008 (Wissenschaftliche Berichte, FZKA 7387), 105 Seiten
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Inhaltsverzeichnis

1     Einleitung 1
2     Was sind neuronale Implantate? 6
  2.1     Diskussion gebräuchlicher Definitionen 6
  2.2 Die Arbeitsdefinition 8
3     Allgemeine Grundlagen 13
  3.1 Aufbau des Nervengewebes 13
  3.2 Aufbau des Nervensystems 15
  3.3 Nervenreize und elektrische Signale 18
  3.4 Kontakt zwischen Neuron und Elektrode 19
  3.5 Innervierung und Ableitung nervaler Impulse 20
  3.5.1     Transkranielle Magnetstimulation (TMS) 22
  3.5.2     Elektroenzephalogramm (EEG) 22
  3.6 Physiologische Probleme Nerven- und Muskeldegeneration 24
  3.7 Weitere technische Probleme 26
4 Implantate zur Behebung von motorischen Störungen 29
  4.1 Steuerung unbewusster Bewegungsabläufe 30
  4.1.1     Stimulation der Zwerchfellmuskulatur Atemschrittmacher 30
  4.1.2     Herzschrittmacher 34
  4.1.3     Blasenschrittmacher 37
  4.1.4     Darmschrittmache 44
  4.2 Steuerung bewusster Bewegungsabläufe 46
  4.2.1     Fallfußstimulator 46
  4.2.2     Stand-Gang-Prothesen 48
  4.2.3     Hand-/Greif-Implantat 51
  4.2.4     Stimulation der Zungenmuskulatur 56
5 Implantate zur Behebung von sensorischen Störungen und zur Implementierung von Sinneseindrücken 57
  5.1 Implantate zur Schmerzunterdrückung 57
  5.1.1     Stimulation über implantierte Elektroden 57
  5.1.2     Weitere Stimulatoren zur Schmerzunterdrückung 59
  5.2 Implantate zur Wiederherstellung der akustischer Wahrnehmung 61
  5.2.1     Cochlea-Implantat 61
  5.2.2     Auditorisches Hirnstammimplantat 63
  5.3 Implantate zur Wiederherstellung der optischen Wahrnehmung 65
  5.3.1     Grundsätzlicher Aufbau 65
  5.3.2     Okularimplantate und künstliche Netzhaut 65
  5.3.3     Korteximplantate 70
  5.3.4     Künstliches Akkommodationssystem 74
  5.4 Weitere sensorische Stimulatoren 75
  5.4.1     Implantat zur sexuellen Stimulation 75
  5.4.2     Implantat zur Wiederherstellung des Gleichgewichtssinns 75
  5.4.3     Implantate zur Wiederherstellung des Geruchs- und Geschmackssinns 76
6     Modulation von Stimmungen, Emotionen und die Wiederherstellung von höheren kognitiven Funktionen 77
  6.1     Vagusnervstimulation 77
  6.2 Tiefenhirnstimulation 78
  6.3 Gehirn-Computer-Schnittstelle (Brain-Computer-Interface, BCI) 79
  6.4 Künstlicher Hippocampus 86
7     Schlussbetrachtung 88
8     Literatur 95
Anhang:    Befragte Experten 105

 

Erstellt am: 15.04.2008 - Kommentare an: webmaster