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Forschungsgruppe 'Computational Neuroscience and Biomedical Engineering'

Unsere Forschungsgruppe befasst sich neben der Grundlagenforschung im Bereich Computational Neuroscience vor allem mit der mathematischen Beschreibung und Modellierung biologischer Vorgänge im Bereich Biomedical Engineering. Der Hauptfokus unserer Arbeit liegt auf der Anwendung von Elektrostimulation in der biomedizinischen Technik als Rehabilitationsverfahren. Ziel dabei ist es, künstliche Nervensignale zu erzeugen, um sowohl Gehörlosen und Blinden als auch Querschnittgelähmten die Wiedererlangung ihrer sensorischen oder motorischen Reize zu ermöglichen. Ein weiteres Anwendungsgebiet der funktionellen Elektrostimulation ist die Behandlung von Parkinson und Epilepsie mittels tiefer Hirnstimulation.

Speziell in der Forschung an der Wiederherstellung von auditiven, visuellen und motorischen Reizen hat Prof. Rattay bedeutende Beiträge geleistet. Zusätzlich zu den theoretischen Grundlagen der Elektrostimulation von Nerven- und Muskelgewebe, die viele wesentliche Fragen der künstlichen Erregung erklären, hat Rattay auch die Aktivierung und Reaktivierung des Herzens beschrieben. Mit der weltweit ersten Computersimulation zur elektrischen Stimulation des Hörnervs wurde zum Erfolg der in den 1980ern an der TU Wien entwickelten Cochleaimplantate beigetragen. Die Neuroprothesen des österreichischen Unternehmen Med-El mit ca. 1500 Angestellten ermöglichen mittlerweile zehntausenden Menschen mit schwersten Hörschäden oder völliger Gehörlosigkeit Hören mit Sprachverständnis.

Unsere Gruppe ist in engem Kontakt mit verschiedensten Forschungspartnern im In- und Ausland. Unter anderem gibt es Kooperationen mit den führenden Retinaimplantat-Forschungsgruppen an der Universität Tübingen sowie am Massachusetts General Hospital und der Harvard Medical School.

Research group 'Computational Neuroscience and Biomedical Engineering'

The group interests include Computational Neuroscience as well as the mathematical description and modeling of biological processes in the field of Biomedical Engineering. Our work focuses on the application of electric stimulation as rehabilitation therapy. The major goal of our research is to predict artificial neural signals which help to restore sensory perceptions and motor control in blind, deaf and paraplegic patients. Additionally, functional electric stimulation may be used to treat patients suffering from epilepsy or Parkinson’s disease by applying deep brain stimulation.

Both, the restoration of auditory as well as visual sensations and motor control were strongly influenced by the work of Prof. Rattay. Additionally to the theoretical basics of extracellular electric stimulation which elucidated several phenomena during artificial activation of neurons Rattay also contributed to the understanding of the activation and reactivation of the heart. He established the worldwide first model of electric stimulation of the auditory nerve and thereby supported the development of cochlear implants at TU Wien in the 1980s. Today, these implants allow thousands of hearing impaired or even deaf people all over the world to experience a higher quality of hearing up to speech comprehension.

We are in close collaboration with several national and international research institutes. Among others, our partners are the leading research groups of retinal implants at University of Tübingen as well as Massachusetts General Hospital and Harvard Medical School.