Decade of the human Brain Das Jahrzehnt des menschlichen Gehirns in Deutschland Eine Initiative...

Decade of the human Brain Das Jahrzehnt

des menschlichen Gehirnsin Deutschland

Eine Initiative führender deutscher Hirnforscher

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Die Idee

• Den Anstoß für die deutsche Initiative gab die „Decade of the Brain“ (1990-1999) in den USA

• 1990 Führende Neurowissenschaftler in den USA suchen einen Schirmherren für ihre Initiative. Sie gewinnen dafür US-Präsident George Bush, der noch im selben Jahr die „Decade of the Brain“ ausruft

• 1990-1999 Die Initiative setzt in zehn Jahren rund 800 Mio. Dollar Forschungsgelder frei, die zu einem enormen Aufschwung der Neurowissenschaften in den USA führen

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Die deutsche Initiative

• Acht führende deutsche Hirnforscher haben sich zu der Initiative „Dekade des menschlichen Gehirns“ (2000-2010) zusammen geschlossen

• Die Dekade wurde offiziell im April 2000 in Bonn durch Ministerpräsident Wolfgang Clement (NRW) eröffnet

• Die Initiative soll in die Gründung der Stiftung „Menschliches Gehirn“ münden, die Projekte im Bereich der Hirnforschung am Menschen fördert

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Die Initiatoren

Prof. Dr. Christian E. Elger (FRCP) - Sprecher der InitiativeDirektor der Klinik für EpileptologieUniversität Bonn

Prof. Dr. Dr. h.c. Joachim TreuschDirektor des Forschungszentrums Jülich

Prof. Dr. Hans-Jochen HeinzeDirektor der Klinik für Neurologie IIUniversität Magdeburg

Prof. Dr. Henning ScheichDirektor des Leibniz-Instituts für NeurobiologieMagdeburg

Prof. Dr. Bert SakmannMax-Planck-Institut für Medizinische Forschung, HeidelbergNobelpreis 1991

Prof. Dr. Dr. Gerhard RothProfessor für Biologie, Universität BremenDirektor des Hanse-Wissenschaftskollegs Oldenburg

Prof. Dr. Karl M. EinhäuplDirektor der Klinik für NeurologieCharité Berlin

Prof. Dr. Albert C. LudolphDirektor der Klinik für NeurologieUniversität Ulm

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Ziele der Initiative

• Die Hirnforschung in Deutschland soll durch gezielte Investitionen aus der Wirtschaft in den nächsten zehn Jahren revolutioniert und Deutschland zu einem führenden Hirnforschungsstandort ausgebaut werden

• Andere Länder sind deutlich aktiver in der Hirnforschung

0

10

20

30

40

50

60

70

80

1996 1997 1998 1999 2000

USA Großbritannien Deutschland

Anzahl Veröffentlichungen zum wichtigsten Hirnforschungsbereich - Funktionelle Kernspintomographie - in Top-Journalen (Nature, Science, etc.)

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• Stärkere Vernetzung der Hirnforschung mit anderen Forschungsgebieten (z.B. Informationstechnologie, Neurobionik, Robotik, Ergonomie)

• Früherkennung von Krankheitsbildern

• Optimierung von Therapieverfahren

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• Die Diskussion ethischer Aspekte der Hirnforschung in Politik, Wirtschaft und Bevölkerung kompetent gestalten

• Förderung des wissenschaftlichen Nachwuchses

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Warum in Hirnforschung investieren?

• Um von Know-how-Transfer aus der Wissenschaft durch neue Produkte zu profitieren und so einen entscheidenden Wettbewerbsvorteil zu erlangen

• Eine breit gefächerte Berichterstattung in den Medien über die Projekte wird die Initiative begleiten

• Professionelle Agenturen sorgen für die Öffentlichkeitsarbeit

• Investoren erhalten so eine Vielzahl von prominenten Plattformen, um ihr gesellschaftspolitisches Image zu verbessern

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Faszination GehirnKapazität, Leistung und Schnelligkeit

• 500 Impulse pro Sekunde kann eine einzelne Nervenzelle im Gehirn aussenden

• 100 km lang ist das Netz aus 100 Milliarden Nervenzellen und mehr als 100 Billionen Synapsen im Gehirn

• 2% Körpermasse verbrauchen 20% der Energie

• Ohne Gehirn kein Denken, Fühlen, Sehen, Sprechen, Schmecken, Riechen, Träumen, Bewegen, Erinnern, Erkennen, „Bewusst Sein“

• 360 km/h schnell ist die Übertragungsgeschwindigkeit von Informationen zwischen zwei Nervenzellen

• Übertragungsrate im gesamten Zentralen Nervensystem: ca. 11.000 kbit/s (über 150-fache ISDN-Geschwindigkeit)

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Neue Wege für die Gehirn-Forschung

• Neue Analyseverfahren bieten ungeahnte Möglichkeiten für ein besseres Verständnis der komplexen Zusammenhänge im menschlichen Gehirn

• Dem Gehirn beim Arbeiten zusehen, durch:

EEG (Elektroenzephalographie)

funktionelle Kernspintomographie

MEG (Magnetenzephalographie)

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Projekt 1: Was ist be-“merkenswert“ ?Wie unser Gehirn Nachrichten bewertet

• Ziele der Forschung: Untersuchung, wie Reize im Gedächtnis erkannt und

eingespeichert werden Erforschung der Merkmale von Informationen, die das

Nervenzellsystem im Gehirn besonders aktivieren Optimierung von Lernprozessen Untersuchung, wie bewusste/unbewusste Reize

wahrgenommen werden

• Mögliche Investoren: Marketing-/Werbeagenturen Fortbildungsinstitute Verlage Konsumgüter-Industrie, Handel

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• Untersuchungsmethode: funktionelle Kernspintomographie Tiefenelektroden (Epilepsiepatienten)

• Projektdauer: 2 Jahre

• Projektbedarf: 2 wissenschaftliche Mitarbeiter

(Psychologe/Mediziner und Physiker) externe Programmierarbeiten

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• Nutzen für Investoren:

Steigerung des Bekanntheitsgrades

Verbesserung des Images

Kreation von Eye-Catchern

Überprüfung und Optimierung von Werbekampagnen durch gezielte Hirnaktivierung und höhere Aufmerksamkeit

17%25%

16%Der Börsengang der Deutschen

Post mit den Brüdern Gottschalk

Die AOL-Kampagne mit Boris Becker Die Kampagne des Energie-versorgers e-on

Quelle: Werben und verkaufen +Focus Medialine

Basis: 100%, 191 Befragte

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Gezieltes Design von Produkten/Verpackungen mit hohem Wiedererkennungswert

Bestehende Produkte mit be-“merkenswerten“ Neuigkeitsmerkmalen versehen

Motorradhelm BMW System 4

PKW Mercedes-Benz S-Klasse

PKW Volkswagen Lupo

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Weiterentwicklung von KI-Projekten (künstliche Intelligenz)

Vorträge von Neurowissenschaftlern auf Firmenveranstaltungen

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Projekt 2: Wen finden wir schön?Wie unser Gehirn Gesichter bewertet

• Ziele der Forschung: Erforschung der Charakteristika, die ein Gesicht attraktiv

erscheinen lassen Untersuchung von Gesichtsmerkmalen, die zu hohen

Erinnerungswerten führen Analyse, inwieweit sich die visuelle von der verbalen

Kommunikation hinsichtlich der Einprägsamkeit unterscheidet

• Mögliche Investoren: Marketing-/Werbeagentur Casting-Agenturen Konsumgüter-Industrie, Handel werbetreibende Wirtschaft Modebranche Kosmetikbranche

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• Untersuchungsmethode: funktionelle Kernspintomographie Tiefenelektroden (Epilepsiepatienten)



(Psychologe/Mediziner und Physiker) externe Programmierarbeiten

• Werden Projekt 1 und 2 finanziell gefördert, wird ein wissenschaftlicher Mitarbeiter weniger benötigt

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Die Auswahl von Personen für alle Arten von Werbeaktionen (Werbeprospekten, Katalogen u.ä.) wird durch den gezielten Einsatz objektiver Sympathiemerkmale von Gesichtern optimiert

Medienauftritte von Firmenvertretern werden durch Herausstellen bestimmter Gesichtsmerkmale positiv beeinflusst

Zielgenaueres Casting von Pop- und Filmstars

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Projekt 3: Was merken wir uns?Welche Worte im Gehirn hängen bleiben

• Ziele der Forschung: Erkennen, inwieweit der Erinnerungswert von Worten an einen

besonderen Kontext gebunden ist

Erforschung, ob die Struktur oder die syntaktische Einbindung eines Wortes für die Erinnerung entscheidend ist

Untersuchung, wie das Wortgedächtnis im Detail abläuft

Vorhersage, welche Worte (z.B. eines Textes) in Erinnerung bleiben werden

Frühdiagnose von altersbedingten Hirnerkrankungen (wie z.B. Demenz)

• Mögliche Investoren: Pharma-Industrie Gesundheitsbranche werbetreibende Wirtschaft Marketing-/Werbeagenturen

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• Untersuchungsmethode: Tiefenelektroden (Epilepsiepatienten)



(Linguist/Psychologe und Mediziner)

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• Nutzen für Investoren: Gezielte Kreation von Produkt-, Marken-, Firmennamen u.ä. Effizientere Gestaltung von Werbetexten, Prospekten,

Firmenbroschüren u.ä. durch höhere Wiedererkennungswerte Slogans mit hohem Aufmerksamkeitswert

Optimierung von Reden und Vorträgen

Effektivere Trainingsprogramme Verbesserte Weiterbildungsmaßnahmen Profitieren vom Wachstumssegment E-Learning

„Bin ich denn schon

drin?“

„Nicht immer, aber immer

öfter.“

„Da werden Sie

geholfen.“

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Projekt 4: Wie lernen wir?Was unser Gehirn mit Informationen macht

• Ziele der Forschung: Erkennen, wie Informationen auf Zellebene gespeichert

werden Mikroskopische Untersuchung der oberen Hirnschicht am

lebenden Organismus Dokumentation aktivitätsabhängiger Strukturveränderungen

von Nervenzellen Etablierung einer revolutionär neuen Untersuchungsmethode

am menschlichen Gehirn

• Mögliche Investoren: Fortbildungsinstitute Spielebranche Computerbranche Musikindustrie Kommunikationsbranche Pharmazeutische Industrie

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• Untersuchungsmethode: Zwei-Photonen konfokale Mikroskopie Die Technik erlaubt heute Einblicke in die Funktionsweise des

menschlichen Gehirns, die noch vor wenigen Jahren unvorstellbar erschienen


• Projektbedarf: 2 akademische Stellen

(Physiker und Neurowissenschaftler) Verbrauchsmaterial Zwei-Photonen konfokales Mikroskop

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Mitwirken an revolutionären Erkenntnissen der Wissenschaft über Lernen und Spielen

Innovationen für KI- und IT-Projekte(Verschmelzung von Hard- und Software)

Frisches Image durch innovatives Wissenschafts-Sponsoring

Besseres Verständnis der Wirkungsweise von Medikamenten

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Hirnbezogene Erkrankungen

• Im Jahr 2000 entstanden bereits 50% aller Gesundheitskosten in Deutschland durch hirnbezogene Erkrankungen = ca. € 100 Mrd.

• Im Laufe des Lebens erleidet jeder 4. eine hirnbezogene Erkrankung.

• Weltweit leiden 450 Mio. Menschen an neurologischen oder psychiatrischen Erkrankungen:

• Allgemeine Pflegestatistik für Deutschland: in 2002 insgesamt 2,02 Millionen Pflegebedürftige 1,31 Millionen aller Pflegebedürftigen sind älter als 75 Jahre

800.00050.000.000Epilepsie

DeutschlandWeltweit

4.000.000120.000.000Depression

800.00037.000.000M. Alzheimer

n.a.25.000.000Schizophrenie

Quellen: Bickel, WHO, Klinik für Epileptologie

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Demographische Entwicklung in Deutschland

• Im Jahr 2000 lebten in Deutschland 13 Millionen Menschen, die älter als 65 Jahre sind.

• Im Jahr 2050 werden 20 Millionen Menschen zur Altenbevölkerung (65 Jahre und älter) zählen.

• Im Jahr 2050 werden fast 30% der Deutschen älter als 65 Jahre sein.

Quelle: Statistisches Bundesamt (2000)

Bevölkerung in Deutschland nach Altersgruppen (in 1.000 Personen)

17.487 15.474 14.103 13.430 12.388 11.462

9.6409.711 9.070 7.932 7.639 7.224

25.96824.195

20.596 20.159 18.339 16.911

15.55415.756

19.34316.443

14.716 14.591

13.336 16.362 17.226 20.014 21.464 20.193

0%

20%

40%

60%

80%

100%

2000 2010 2020 2030 2040 2050

unter 20 20-30 30-50 50-65 65 und mehr

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Entwicklung der Zahl von Demenzkranken

Quelle: Bickel (2001)

• Die Zahl der Demenzkranken wird

sich bis 2050 von ca. 1 Millionen auf über 2 Millionen mehr als verdoppeln.

• Der Grund: Das Risiko steigt mit dem Alter.

• So leidet im Alter zwischen 65 und 69 Jahren jeder Zwanzigste daran, aber zwischen 70 und 74 ist schon jeder Zehnte betroffen.

Entwicklung der Zahl von Demenzkranken in Deutschland bei gleich bleibenden altersspezifischen Prävalenzraten

050100150200250300350400450500550600650

2000 2010 2020 2030 2040 2050Jahr

in 1

.000

65-69 Jahre 70-74 Jahre

75-79 Jahre 80-84 Jahre

85-89 Jahre 90 Jahre und älter

953,5

1.155,2

1.388,2

1.561,4

1.810,8

2.046,2

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Kostenentwicklung bei Demenzerkrankungen

Kosteneinsparungen an Demenzpatienten bei "Verjüngung" des Gehirns um 5 Jahre

0102030405060708090

2000

2005

2010

2015

2020

2025

2030

2035

2040

2045

2050

Jahr

Mit

tler

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ost

en in

M

rd. E

uro

Geschätzte Kostenentw icklung Kostenentw icklung bei "Verjüngung" um 5 Jahre

• Im Jahr 2050 werden Kosten i.H.v. 90 Milliarden Euro durch Demenzkrankheiten prognostiziert.

• Durch eine Verzögerung des Krankheitsverlaufes um 5 Jahre könnten die Gesundheitskosten um fast 40 Milliarden Euro gesenkt werden.

Quelle: Statistisches Bundesamt (2000), Hallauer et al. (2000), Bickel (1999)

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Durchschnittliche Kosten für einen Alzheimer-Patienten

Aufgliederung der durchschnittlichen Gesamtkosten i.H.v. 44.000 Euro für Alzheimer-Patienten (pro Jahr)

1.100

12.961

29.706

Gesetzliche Krankenversicherung Pflegeversicherung Familien

Quelle: Hallauer et al. (2000)

• Auf die Alzheimer-Krankheit entfallen etwa zwei Drittel der Demenz-Erkrankungen

• Die Gesamtkosten für einen Alzheimer- Patienten betragen durchschnittlich ca. 44.000 € im Jahr

• Die Familien tragen zwei Drittel dieser Kosten

• Alzheimer zählt nach Herz-Kreislauf-Erkrankungen und Krebs zu den drei teuersten Krankheiten.

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Jahrzehnt des menschlichen Gehirns (2000-2010)Zusammenfassung

Initiative „Jahrzehnt des menschlichen Gehirns“

Deutsche Stiftung „Menschliches Gehirn“

Wissenschaftsförderung Public Relations

Grundlagenforschung Öffentliches Interesse Klinische Forschung Ethik-Diskussion Angewandte Forschung Scientific Sponsoring

Wiss. Nachwuchs

Abbau aller Hindernisse einer effizienten weiteren Entwicklung der Hirnforschung (in Deutschland)

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Verein zur Förderung der Erforschung des menschlichen Gehirns e.V.

• Gründung: 05. April 2000

• gemeinnütziger Verein, der bis zur Gründung einer Stiftung die Aktivitäten der Initiative „Dekade des menschlichen Gehirns“ koordiniert

• Vorsitzender: Prof. Dr. Christian E. Elger

• Internet: www.menschliches-gehirn.de

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Kontakt

Prof. Dr. Christian E. ElgerUniversitätsklinik für Epileptologie

Universität Bonn

Sigmund-Freud-Straße 25

53105 Bonn

Tel. (0228) 287-5727

Fax (0228) 287-4328

[email protected]

Wolfgang BüscherBüscher & HofschulzGrenzstraße 653340 MeckenheimTel. (02225) 9197-0Fax (02225) [email protected]

Dr. Bernhard Blohmequinet Communications AG

Gräfstraße 97

60487 Frankfurt am Main

Tel. (069) 58997-300

Fax (069) 58997-349

[email protected]

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