Erwin-Schrödinger-Preis: Forschung zwischen den Disziplinen
Der Erwin-Schrödinger-Preis, den der Stifterverband auf Vorschlag der Helmholtz-Gemeinschaft vergibt, zeichnet wissenschaftliche oder technisch innovative Leistungen aus, die in Grenzgebieten zwischen verschiedenen Fächern der Medizin, Natur- und Ingenieurwissenschaften erzielt worden sind.
Vertreter von mindestens zweier Fachrichtungen müssen an den Arbeiten mitgewirkt haben. Der Namensgeber des Preises, Erwin Schrödinger (1887 bis 1961) war Physik-Nobelpreisträger, hat aber gleichzeitig die Entwicklung der Biologie nachhaltig beeinflusst.
Der Preis wird jährlich im Rahmen der Helmholtz-Jahrestagung übergeben und abwechselnd vom Stifterverband und der Helmholtz-Gemeinschaft mit 50.000 Euro dotiert.
2012: Entwicklung eines gedankengesteuerten Roboter-Arms
- Prof. Dr. Patrick van der Smagt vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)
- Prof. Dr. John P. Donoghue von der Brown University, USA
Das von van der Smagt und Donoghue entwickelte Assistenz-System ist weltweit einzigartig: Querschnittsgelähmte Patienten können allein durch ihre Gedanken einen Greifarm steuern. Dafür haben die Forscher eine lernende Software entwickelt, die Signale aus dem Gehirn des Patienten in Steuerungssignale für den Greifarm übersetzt. 2011 gelang es einer Patientin, die seit 15 Jahren vom Hals abwärts gelähmt ist, mit der neuen Armprothese einen Strohhalm zum Mund zu führen. So konnte die Patientin erstmals seit ihrem Schlaganfall wieder selbstständig trinken.
Zur Steuerung des Greifarms musste sie kein aufwendiges Training absolvieren, sondern sich nur vorstellen, ihren eigenen Arm entsprechend zu bewegen. Diese Vorstellung erzeugte Signale im motorischen Kortex, dem Bereich des Gehirns, der für die Steuerung der Bewegung zuständig ist. Ein kleines, mit der Brown University entwickeltes Implantat im Schädel der Patientin leitete diese Signale weiter. Ein Lernalgorithmus, den die Wissenschaftler ständig weiter optimierten, verarbeitete die Signale dann zu den gewünschten Steuerungsbefehlen.
Dass es möglich ist, einen Cursor auf einem Bildschirm über "Gedanken" zu steuern, hatten Neurowissenschaftler bereits zuvor gezeigt. Patrick van der Smagt hat diese grundsätzliche Möglichkeit nun auf die deutlich komplexere, dreidimensionale Steuerung einer Greifhand übertragen. (Foto: DLR)
2011: Molekulares Echtzeit-Bildgebungsverfahren für Tumorzellen
- Prof. Vasilis Ntziachristos, Institut für biologische und medizinische Bild-
gebung am Helmholtz Zentrum München - Prof. Gooitzen Michell van Dam, University Medical Center Groningen
Operationen und endoskopische Eingriffe werden bis heute größtenteils vom menschlichen Auge geleitet. Die Sicht in den Körper ist dabei sehr begrenzt, denn selbst mit modernen Techniken kann der Chirurg nur in obere Gewebeschichten schauen. Sehr kleine, verborgene Tumore bleiben praktisch unsichtbar. Dies begrenzte bislang die Eingriffsmöglichkeiten und führte auch zu einer gewissen Fehlerquote, wie Studien zeigen.
Die neue Technik basiert auf einer Echtzeitkamera, die Fluoreszenz im Gewebe erfassen kann. Dadurch lassen sich winzige Tumore im Innern des Körpers aufspüren, ohne dabei umliegendes Gewebe zu verletzen.
Die grundsätzlichen neuen Erkenntnisse der gemeinsamen Forschungsarbeit liegen in der klinischen Anwendung. Die Diagnostik kleiner Tumorherde während eines chirurgischen Eingriffs war bislang ohne diese Technik sehr schwer bis gar nicht möglich. Nun können die Chirurgen schon während der Operation die Ergebnisse auswerten.
