Neuer INM Fellow untersucht Wechselwirkung zwischen neuen Materialien und dem Nervensystem des Menschen

Neuer INM Fellow untersucht Wechselwirkung zwischen neuen Materialien und dem Nervensystem des Menschen

Die Untersuchungen beleuchten die Vorgänge im Nervennetzwerk des Gehirns, wenn Materialoberflächen ertastet werden.

INM Fellows sind am INM eingerichtete kleine Arbeitsgruppen unter der Leitung einer Professorin oder eines Professors der Universität des Saarlandes. Als dritter INM Fellow erforscht nun Daniel Strauss, Professor für Systemische Neurowissenschaften und Neurotechnologie, gemeinsam mit Wissenschaftlern am INM die Wechselwirkung zwischen neuen Materialien und dem Nervensystem des Menschen.

Daniel Strauss untersucht als dritter INM Fellow die Wechselwirkungen zwischen neuen Materialien und dem Nervensystem des Menschen

Daniel Strauss untersucht als INM Fellow die Wechselwirkungen zwischen neuen Materialien und dem Nervensystem des Menschen.

Die Untersuchungen beleuchten die Vorgänge im Nervennetzwerk des Gehirns, wenn Materialoberflächen ertastet werden. Auch der Einfluss von Nanopartikeln auf die Funktion einzelner Nervenzellen ist ein Forschungsschwerpunkt. Beide Partner erhoffen sich durch diese ergänzende Zusammenarbeit wertvolle Impulse für ihre Arbeit.

Als erstes wollen die Wissenschaftler untersuchen, wie das Gehirn eintreffende Reize verarbeitet, wenn Haut über spezielle Oberflächenstrukturen reibt. Dafür wird ein speziell gefertigter Messaufbau verwendet: Er erfasst einerseits hochdetailliert die Reibungsstruktur der untersuchten Materialien und kombiniert sie mit einer Gehirn-Computer-Schnittstelle, die speziell für diese Messungen entwickelt wurde. Die Forscher werten über ein Elektroenzephalogramm (EEG) die elektrische Aktivität des Gehirns des Probanden aus, während sich eine strukturierte Materialoberfläche über die Fingerkuppe des Probanden bewegt. So messen die Wissenschaftler, wie sich Reibung anfühlt und was dieses Gefühl im Gehirn bewirkt.

Die Ergebnisse sollen wichtige Grundlagen darüber liefern, wie schaltbare Oberflächeneigenschaften beschaffen sein müssen, um beim Tasten ein bestimmtes Empfinden beim Menschen auszulösen. Solche Eigenschaften könnten in Mensch-Maschine-Schnittstellen, die über den Tastsinn arbeiten, zur Informationsübertragung oder zur gezielten Auslösung von Emotionen verwendet werden. Das Anwendungspotenzial erstreckt sich damit von der Automobil-, Luft- und Raumfahrtindustrie bis hin zur Medizintechnik.

„Die Materialforschung des INM sowie unsere neurotechnologische Forschung ergänzen sich im Rahmen dieser Fellow-Gruppe perfekt“, meint Strauss. „Gemeinsam sind wir in der Lage, Entwicklungen und Sichtweisen aus weit entfernten wissenschaftlichen Disziplinen gewinnbringend zusammenzuführen und für Innovationen zu nutzen. Wir profitieren von den technischen Möglichkeiten des Partners und können uns auf das ergänzende Wissen und Können des anderen verlassen.“

Eduard Arzt, Wissenschaftlicher Geschäftsführer des INM, betont die Wichtigkeit des INM Fellowship: „Als Leibniz-Institut zeichnet sich das INM durch die besondere Vernetzung mit der Universität und dem Universitäts-Klinikum aus“, erklärt Arzt. Dies zeige sich nicht nur in zahlreichen gemeinsamen Forschungsprojekten. Die Ernennung der INM Fellows bekräftige die wissenschaftliche Zusammenarbeit mit der Universität und dem Universitäts-Klinikum des Saarlandes in besonderem Maße.

Zur Person:
Professor Strauss ist bereits seit 2002 mit dem INM verbunden. So leitete er seit 2002 den Bereich Modellierung am INM. Er ist Inhaber der Professur für Systemische Neurowissenschaften und Neurotechnologie und Leiter der gleichnamigen Forschungsgruppe. Sie nimmt eine Brückenfunktion zwischen der Ingenieurwissenschaftlichen Fakultät der Hochschule für Technik und Wirtschaft des Saarlandes und der Medizinischen Fakultät der Universität des Saarlandes ein. Strauss gehört zu den international führenden Forschern an der Schnittstelle von Hirnforschung und Technik.

Zum INM Fellowship:
Das Modell INM Fellow steht auch anderen Professorinnen und Professoren offen, sofern sich deren Forschungsthemen mit den Forschungsthemen des INM ergänzen. Es beinhaltet einen Doktorandenplatz am INM und ermöglicht es dem INM Fellow, auf das fachliche und technische Know-how am INM zuzugreifen. Strauss ist bereits der dritte INM Fellow nach Karin Jacobs, Professorin für Experimentalphysik, und Guido Kickelbick, Professor für Anorganische Festkörperchemie.

Das INM erforscht und entwickelt Materialien – für heute, morgen und übermorgen. Chemiker, Physiker, Biologen, Material- und Ingenieurwissenschaftler prägen die Arbeit am INM. Vom Molekül bis zur Pilotfertigung richten die Forscher ihren Blick auf drei wesentliche Fragen: Welche Materialeigenschaften sind neu, wie untersucht man sie und wie kann man sie zukünftig für industrielle und lebensnahe Anwendungen nutzen? Dabei bestimmen vier Leitthemen die aktuellen Entwicklungen am INM: Neue Materialien für Energieanwendungen, Neue Konzepte für medizinische Oberflächen, Neue Oberflächenmaterialien für tribologische Systeme sowie Nano-Sicherheit und Nano-Bio. Die Forschung am INM gliedert sich in die drei Felder Nanokomposit-Technologie, Grenzflächenmaterialien und Biogrenzflächen. Das INM – Leibniz-Institut für Neue Materialien mit Sitz in Saarbrücken ist ein internationales Zentrum für Materialforschung. Es kooperiert wissenschaftlich mit nationalen und internationalen Instituten und entwickelt für Unternehmen in aller Welt. Das INM ist ein Institut der Leibniz-Gemeinschaft und beschäftigt rund 195 Mitarbeiter.