Die Aufmerksamkeitsdefizit-Hyperaktivitätsstörung (ADHS) und die Lese-Rechtschreibstörung (LRS) gehören zu den am häufigsten diagnostizierten sogenannten neuronalen Entwicklungsstörungen bei Kindern.

Die Zuordnung in diese diagnostische Kategorie betont den neurobiologischen Hintergrund in der Entstehung dieser Störungsbilder. Unsere bisherige Forschung konnte dazu beitragen, dieses anhand von EEG und fMRT-Daten zu untermauern und zu belegen, dass es sich um Störungen mit lebenslangen Beeinträchtigungen für Betroffene handelt.

Die Früherkennung liegt uns sehr am Herzen und derzeit forschen wir daran, wie man potentielle Biomarker z. B. in Form von Frequenzparametern im EEG dazu nutzen kann, ein Risiko für eine derartige Entwicklungsauffälligkeit schnell zu entdecken und dadurch frühestmöglich Unterstützungs-maßnahmen einzuleiten.

Darauf aufbauend soll unsere Forschung zu neuromodulativen Verfahren perspektivisch dabei helfen, die neuronalen Aktivierungsmuster von Betroffenen, die z. B. im Rahmen der ADHS als Grundlage für defizitäre Aufmerksamkeitsprozesse bzw. im Rahmen der LRS als Grundlage für defizitäre Leseprozesse identifiziert wurden an die neuronalen Aktivierungsmuster von normallesenden Personen oder Personen mit guten Aufmerksamkeitsleistungen anzugleichen.

Panoramaschichtaufnahmen sind spezielle Röntgenaufnahmen des Ober- und Unterkiefers, die in der Zahnmedizin häufig zu diagnostischen Zwecken verwendet werden. Diese Bilder enthalten detaillierte Informationen über die Zahnstrukturen, die so einzigartig sein können, dass sie in bestimmten Fällen zur Identifizierung von Personen verwendet werden können. Die Verknüpfung dieser Bilder mit sensiblen Metadaten, wie z.B. einer HIV-Infektion, macht die Anonymisierung besonders wichtig, um die Privatsphäre des Einzelnen zu schützen. Dies ist eine zentrale Herausforderung, da die Nutzung solcher Daten in der medizinischen Forschung, insbesondere bei der Entwicklung von künstlicher Intelligenz (KI) für diagnostische Zwecke, den Zugang zu großen Datenmengen erfordert, die derzeit oft nicht ausreichend verfügbar sind.

Unser Projekt will dieses Problem lösen, indem wir mit Hilfe von KI synthetische, d.h. künstliche Röntgenbilder erzeugen, die keiner realen Person zugeordnet werden können. Wir untersuchen, ob diese realistisch genug sind, um KI-Systeme zu trainieren. So soll ein großer Datensatz entstehen, der öYentlich zugänglich ist und Forschern weltweit hilft, bessere Diagnosewerkzeuge zu entwickeln.

Epileptische Anfälle können durch abnormal erhöhte neuronale Aktivität im Gehirn ausgelöst werden. Treten diese in den Temporallappen auf, führt das insbesondere zu Beeinträchtigungen bei verschiedenen kognitive Funktionen und bei der Verarbeitung von Erinnerungen, Emotionen und Sprache.

Gerade bei Kindern spielt neben der Verhinderung von Anfällen auch die Gewährleistung einer normalen kognitiven Entwicklung sowie emotionaler Stabilität und sozialer Integration eine wesentliche Rolle. Die enge Zusammenarbeit verschiedener Fachleute ist entscheidend, um die bestmögliche Versorgung dieser Kinder sicherzustellen.

Welche Bedeutung hat nun in diesem Kontext die gemeinsame Betrachtung von Herz und Hirn? In diesem Vortrag zeigen wir, dass es hier komplexe Wechselwirkungen gibt und neben der veränderten neuronalen Aktivität auch eine gestörte Herzrhythmusvariabilität von Bedeutung ist. Innovative Methoden der Biosignalanalyse sind notwendig, um diese Interaktionen zwischen der Herz- und Hirnaktivität analysieren, beschreiben und bewerten zu können.

Sind wir in der Lage, diese Analysen für Mediziner zugänglich zu machen, könnte das einen wichtigen Schritt für die verbesserte Behandlung dieser Kinder darstellen: Ziel ist es, individuelle Behandlungsansätze zu entwickeln, die nicht nur die neurologischen, sondern auch die kardiovaskulären Aspekte der Erkrankung besser berücksichtigen.

This presentation will explore two innovations: BEL's EEG System One and Sleep WISP. BEL's EEG System One is a complete high-density, wireless, and platform-agnostic EEG solution available in up to 280-channel configuration designed to deliver precise, real-time insights into brain activity. Coupled with BEL’s FDA cleared Sourcerer, source estimation software, enables a wide range of researchand clinical research applications, including localization of epileptic spike discharges, slow waves, and sleep spindles. Sleep WISP is a cutting-edge wearable system designed for sleep therapy, offering a non-invasive approach to improving sleep quality through personalized, closed loop targeted stimulation and real-time monitoring. Together, these technologies are shaping the future of neurotherapy, enabling deeper insights into the mechanisms of sleep, cognition, mental health, and neurological disorders.

This talk will highlight the unique features and clinical applications of both systems, demonstrating their potential to revolutionize sleep therapy, cognitive enhancement, and neurological research. Towards the end of this presentation, attendees will also witness a live demo of BEL’s EEG System One integrated with Lab Streaming Layer (LSL), offering a glimpse into the future of neurotechnology and BCI applications as well.