Interaktive 3D-Visualisierung des Gehirns für Onlineveröffentlichungen und Vorträge

von Alfred Anwander – In den letzten Jahren haben neue bildgebende Verfahren die immer bessere Erforschung des verzweigten Netzwerks der Nervenfaserbahnen möglich gemacht, die sich durch das Hirn ziehen. Unser Bild von der Gehirnanatomie wird damit genauer und komplexer.

Wer die neuen Erkenntnisse nachvollziehen will, benötigt aber oft ein sehr gutes räumliches Vorstellungsvermögen: Auf den zweidimensionalen Abbildungen, die man normalerweise in wissenschaftlichen Veröffentlichungen, in Vorträgen oder in der Lehre einsetzt, lässt sich der genaue Verlauf der Nervenfaserbahnen oft nur schwer nachvollziehen. Man muss sich behelfen, indem man das statische Bild aus mehreren Winkeln zeigt. Doch die Orientierung bleibt schwierig, besonders, wenn es um größere Netze geht.

Meine Kollegen Ralph Schurade, Thomas Knösche (Methoden- und Entwicklungsgruppe Kortikale Netzwerke und Kognitive Funktionen) und ich haben das leicht zu bedienende Werkzeug BrainGL entwickelt, dass Datensätze aus dem Tomographen als dreh- und zoombares 3D-Gehirn visualisiert. Eine Onlineveröffentlichung unserer Direktorin Prof. Angela D. Friederici nutzt es bereits, um Erkenntnisse über den Aufbau des Sprachnetzwerkes des Gehirns auf anschauliche Art und Weise zu präsentieren. Hier finden Sie die Veröffentlichung mit dem direkt in den Browser integriertem 3D-Gehirn: http://onpub.cbs.mpg.de.

Die Einsatzmöglichkeiten dieser Technik sind vielfältig und gehen weit über das hier erwähnte Beispiel hinaus. Ohne großen Aufwand lässt sich BrainGL nicht nur in wissenschaftliche Online-Veröffentlichungen, sondern auch in Web-Auftritte, Vorträge oder in die akademische Lehre integrieren. Dabei ist es möglich, dem Nutzer vorgefertigte Szenarien anzubieten oder auch die freie Erkundung der Daten zuzulassen.

Unten noch einige Bilder und Hinweise zur Benutzung der Onlineveröffentlichung. BrainGL basiert auf der WebGL-Technologie und benötigt den Browser Chrome oder mindestens Firefox 8. Internetexplorer kann derzeit nicht unterstützt werden. Wir freuen uns über Ihr Feedback und beantworten gerne Fragen!

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Mithilfe von WebGL, einer Anwendung, die 3D-Inhalte direkt im Browser darstellt, lässt sich die BrainGL Visualisierung unmittelbar neben dem Text einbinden.

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Durch Checkboxen können einzelne Verbindungen und Oberflächen ein- und ausgeblendet werden.

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Mit den Slidern lassen sich die Schnittebenen verschieben; mit gedrückter linker Maustaste kann das Modell gedreht und mit der mittleren Taste verschoben werden. Mit dem Mausrad kann stufenlos gezoomt werden.

 

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