Das menschliche Gehirn ist ein hochvernetztes System. Um seine Funktionsweise und damit auch Krankheitsmechanismen zu verstehen, ist es nötig, die neuronalen Verbindungen im Gehirn in ihrer Gesamtheit zu entschlüsseln. Dies soll zukünftig am CSFC geschehen: Forschende werden die Struktur und Funktion neuronaler Schaltkreise untersuchen, um das grundlegende Verständnis sowohl des gesunden Gehirns als auch von Erkrankungen des zentralen Nervensystems zu verbessern.

Das CSFC wird sich dabei zunächst auf drei Krankheitsfelder konzentrieren: Multiple Sklerose, Neuroonkologie und Neurologische Entwicklungsstörungen. Anhand dieser Anwendungsfälle soll die medizinische Bildgebung entscheidend weiterentwickelt werden. Durch die Integration höchstauflösender Mikroskopie-Technologien, neuartiger bildgebender Verfahren, KI-gestützter Datenanalyse und computergestützter Modellierung führt das CSFC den Entwicklungsprozess von der Grundlagenforschung bis hin zur klinischen Anwendung.

Gebündelte Expertise unter einem Dach

Der Forschungsbau soll in den nächsten Jahren auf über 2000 Quadratmetern auf dem Forschungscampus Garching entstehen und die Expertisen von Natur- und Ingenieurwissenschaften, der Medizin und Neurowissenschaften sowie zur Künstlichen Intelligenz und der Datenwissenschaften unter einem Dach vereinen. Die wissenschaftliche Leitung liegt bei Prof. Franz Pfeiffer (Biomedizinische Physik), Prof. Julijana Gjorgjieva (Computational Neurosciences) und Prof. Thomas Misgeld (Zellbiologie des Nervensystems). TUM-Präsident Prof. Thomas F. Hofmann sagt: „Neben dem Center for Organoid Systems ist das CSFC eine weitere, wichtige Brücke zur Verschränkung unserer starken Medizin in der Münchner Innenstadt und der natur- und ingenieurwissenschaftlichen Expertise am Campus Garching. Unter dem organisatorischen Dach des Munich Institute of Biomedical Engineering verbindet das CSFC medizinische Grundlagenforschung im Bereich der Hochleistungsmikroskopie und der KI-gestützten Bildgebung. Damit wollen wir die Struktur und Funktionsweise des menschlichen Gehirns besser erforschen und neue Wege zu wirksameren Therapien für Krankheiten des zentralen Nervensystems entwickeln.“

Prof. Franz Pfeiffer sagt: „Am CSFC integrieren wir Licht-, Röntgen- und Elektronenmikroskopie zu einer neuartigen Plattform korrelativer Bildgebung über mehrere Skalen. Ergänzt durch kohärente Bildverarbeitung und KI-Methoden schaffen wir die physikalisch-technologische Basis für ein präzises Verständnis neuronaler Netzwerke.“

Quelle: Technische Universität München

Foto: Konnektomik-Forschung/Astrid Eckert TUM