Decade of the human Brain Das Jahrzehnt des menschlichen Gehirns in Deutschland Eine Initiative führender deutscher Hirnforscher

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

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

Die Initiatoren Prof. Dr. Christian E. Elger (FRCP) - Sprecher der Initiative Direktor der Klinik für Epileptologie Universität Bonn Prof. Dr. Bert Sakmann Max-Planck-Institut für Medizinische Forschung, Heidelberg Nobelpreis 1991 Prof. Dr. Dr. h.c. Joachim Treusch Direktor des Forschungszentrums Jülich Prof. Dr. Dr. Gerhard Roth Professor für Biologie, Universität Bremen Direktor des Hanse-Wissenschaftskollegs Oldenburg Prof. Dr. Hans-Jochen Heinze Direktor der Klinik für Neurologie II Universität Magdeburg Prof. Dr. Karl M. Einhäupl Direktor der Klinik für Neurologie Charité Berlin Prof. Dr. Henning Scheich Direktor des Leibniz-Instituts für Neurobiologie Magdeburg Prof. Dr. Albert C. Ludolph Direktor der Klinik für Neurologie Universität Ulm

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

Ziele der Initiative Stärkere Vernetzung der Hirnforschung mit anderen Forschungsgebieten (z.B. Informationstechnologie, Neurobionik, Robotik, Ergonomie) Früherkennung von Krankheitsbildern Optimierung von Therapieverfahren

Ziele der Initiative Die Diskussion ethischer Aspekte der Hirnforschung in Politik, Wirtschaft und Bevölkerung kompetent gestalten Förderung des wissenschaftlichen Nachwuchses

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

Faszination Gehirn Kapazität, 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)

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)

Projekt 1: Was ist be-“merkenswert“ 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

Projekt 1: Was ist be-“merkenswert“ Projekt 1: Was ist be-“merkenswert“ ? Wie unser Gehirn Nachrichten bewertet Untersuchungsmethode: funktionelle Kernspintomographie Tiefenelektroden (Epilepsiepatienten) Projektdauer: 2 Jahre Projektbedarf: 2 wissenschaftliche Mitarbeiter (Psychologe/Mediziner und Physiker) externe Programmierarbeiten

Projekt 1: Was ist be-“merkenswert“ Projekt 1: Was ist be-“merkenswert“ ? Wie unser Gehirn Nachrichten bewertet Nutzen für Investoren: Steigerung des Bekanntheitsgrades Verbesserung des Images Kreation von Eye-Catchern Überprüfung und Optimierung von Werbekampagnen durch gezielte Hirnaktivierung und höhere Aufmerksamkeit 25% 17% 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

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

Projekt 1: Was ist be-“merkenswert“ Projekt 1: Was ist be-“merkenswert“ ? Wie unser Gehirn Nachrichten bewertet Nutzen für Investoren: Weiterentwicklung von KI-Projekten (künstliche Intelligenz) Vorträge von Neurowissenschaftlern auf Firmenveranstaltungen

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

Projekt 2: Wen finden wir schön? Wie unser Gehirn Gesichter bewertet Untersuchungsmethode: funktionelle Kernspintomographie Tiefenelektroden (Epilepsiepatienten) Projektdauer: 2 Jahre Projektbedarf: 2 wissenschaftliche Mitarbeiter (Psychologe/Mediziner und Physiker) externe Programmierarbeiten Werden Projekt 1 und 2 finanziell gefördert, wird ein wissenschaftlicher Mitarbeiter weniger benötigt

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

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

Projekt 3: Was merken wir uns? Welche Worte im Gehirn hängen bleiben Untersuchungsmethode: Tiefenelektroden (Epilepsiepatienten) Projektdauer: 3 Jahre Projektbedarf: 2 wissenschaftliche Mitarbeiter (Linguist/Psychologe und Mediziner)

Projekt 3: Was merken wir uns? Welche Worte im Gehirn hängen bleiben 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?“ „Da werden Sie geholfen.“ „Nicht immer, aber immer öfter.“

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

Projekt 4: Wie lernen wir? Was unser Gehirn mit Informationen macht Untersuchungsmethode: Zwei-Photonen konfokale Mikroskopie Die Technik erlaubt heute Einblicke in die Funktionsweise des menschlichen Gehirns, die noch vor wenigen Jahren unvorstellbar erschienen Projektdauer: 3 Jahre Projektbedarf: 2 akademische Stellen (Physiker und Neurowissenschaftler) Verbrauchsmaterial Zwei-Photonen konfokales Mikroskop

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

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 Weltweit Deutschland Depression 120.000.000 4.000.000 M. Alzheimer 37.000.000 800.000 Epilepsie 50.000.000 Schizophrenie 25.000.000 n.a. Eingefügt in die Präsentation für Kaiser bzw. Kontakt Zürich! Quellen: Bickel, WHO, Klinik für Epileptologie

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. Eingefügt in die Präsentation für Kaiser bzw. Kontakt Zürich! Quelle: Statistisches Bundesamt (2000)

Entwicklung der Zahl von Demenzkranken 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. 2.046,2 1.810,8 1.561,4 1.388,2 1.155,2 953,5 Quelle: Bickel (2001)

Kostenentwicklung bei Demenzerkrankungen 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)

Durchschnittliche Kosten für einen Alzheimer-Patienten 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. Quelle: Hallauer et al. (2000)

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)

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

Kontakt Prof. Dr. Christian E. Elger Wolfgang Büscher Universitätsklinik für Epileptologie Universität Bonn Sigmund-Freud-Straße 25 53105 Bonn Tel. (0228) 287-5727 Fax (0228) 287-4328 christian.elger@ukb.uni-bonn.de Wolfgang Büscher Büscher & Hofschulz Grenzstraße 6 53340 Meckenheim Tel. (02225) 9197-0 Fax (02225) 165-25 w.buescher@bh-medien.de Dr. Bernhard Blohm equinet Communications AG Gräfstraße 97 60487 Frankfurt am Main Tel. (069) 58997-300 Fax (069) 58997-349 bernhard.blohm@equinet-ag.de