16.09.2019

Drei Starting Grants für Universität Tübingen

Europäischer Forschungsrat fördert Projekte aus der Augenheilkunde und zum Maschinellen Lernen

Die Universität Tübingen erhält drei Starting Grants des Europäischen Forschungsrats. Dr. Christina Schwarz vom Forschungsinstitut für Augenheilkunde konnte für ihr Projekt „TrackCycle.2P“ zur Erforschung der Sehprozesse am menschlichen Auge mit der Zwei-Photonen-Ophthalmoskopie eine Förderung von rund 1,85 Millionen Euro einwerben. Professor Andreas Geiger aus dem Fachbereich Informatik wird vom ERC mit rund 1,47 Millionen Euro für sein Projekt „LEGO-3D“ gefördert, mit dem er die Möglichkeiten des maschinellen Sehens entscheidend weiterentwickeln will.  Einen weiteren Grant hat die Informatikerin Zeynep Akata eingeworben, die am 1. Oktober eine Professur für Maschinelles Lernen an der Universität Tübingen antritt. Mit einer Förderung von voraussichtlich rund 1,5 Millionen Euro erforscht sie im Projekt „DEXIM“, wie die Entscheidungen künstlicher Intelligenz transparenter und besser nachvollziehbar gemacht werden können.

Die Projektförderung des ERC ist bei den Starting Grants jeweils auf einen Zeitraum von fünf Jahren angelegt. Sie soll jungen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern zu größerer Eigenständigkeit in ihrer Forschungskarriere verhelfen.

Wie das Auge Licht wahrnimmt – Netzhauterkrankungen frühzeitig erkennen

„TrackCycle.2P – Exploring Visual Processes with Two-Photon Ophthalmoscopy“: Die Physikerin Christina Schwarz will eine Methode zur Untersuchung der ersten Schritte einer Lichtwahrnehmung in der Netzhaut für den Einsatz beim Menschen weiterentwickeln. Als langfristiges Ziel soll die Methode zur frühzeitigen Diagnose von Netzhauterkrankungen dienen.

Viele Erkrankungen der Netzhaut, die zur Erblindung führen, wie zum Beispiel die altersbedingte Makuladegeneration oder die genetische Erkrankung Retinitis pigmentosa, lassen sich in der Medizin erst spät an veränderten Zellen der Netzhaut erkennen. Bisher gibt es kaum Möglichkeiten, mit bildgebenden Verfahren eine frühe objektive Diagnose zu stellen. Krankhafte Veränderungen der Netzhaut wirken sich als erstes auf den Sehzyklus aus. Der Sehzyklus läuft am Sehpigment in den Fotorezeptoren der Netzhaut ab: Das Sehpigment fängt Photonen der Lichtstrahlen ein und geht dadurch in einen angeregten Zustand über. Dies setzt die Umwandlung der Lichtenergie in einen elektrischen Impuls in Gang, der über den Sehnerv ins Gehirn geleitet wird und den eigentlichen Seheindruck hervorruft. Danach regeneriert sich das Sehpigment und kann erneut Photonen aufnehmen.

An diesem Sehprozess will Schwarz mit der Zwei-Photonen-Ophthalmoskopie ansetzen, einem hochgenauen nicht-invasiven Verfahren zur Untersuchung des Augenhintergrunds. Sie wird das Messverfahren, das bereits an Tieren erprobt wurde, am Menschen weiterentwickeln. Mit ultrakur-zen Laserpulsen wird Licht auf das Auge geworfen und der Sehzyklus mit dem speziellen Ophthal-moskop gemessen. Dabei macht man sich zunutze, dass im Laufe des Sehzyklus auf natürliche Weise ein Molekül entsteht, das im angeregten Zustand Fluoreszenzlicht erzeugt, dessen Stärke gemessen werden kann.

Schwarz will zunächst an Probanden mit gesunden Augen die Stärke des Fluoreszenzlichts in beiden Typen von Fotorezeptoren in der Netzhaut messen, den Stäbchen und Zapfen, um mehr über die Werte der Sehzyklen im Normbereich zu erfahren. Dies soll einen besseren Einblick in die ersten Schritte eines Sehvorgangs erlauben. Außerdem sollen die Messungen Vergleiche ermöglichen, um in der Weiterentwicklung des Verfahrens bei einer krankhaften Veränderung der Netzhaut Ab-schwächungen oder Verlangsamungen des Sehzyklus feststellen zu können. 

Christina Schwarz studierte Physik und Medizinische Physik an der Universität Heidelberg. Nach ihrer Promotion an der Universität Murcia in Spanien ging sie für einige Jahre als Postdoktorandin an die University of Rochester in New York, USA. Seit Februar 2018 ist Schwarz Nachwuchsgrup-penleiterin am Forschungsinstitut für Augenheilkunde der Universität Tübingen.

Kontakt:

Dr. Christina Schwarz
Universität Tübingen 
Medizinische Fakultät
Forschungsinstitut für Augenheilkunde
+49 7071 29-84727
c.schwarzspam prevention@uni-tuebingen.de