Katrin Amunts
Foto: Mareen Fischinger

Prof’in Katrin Amunts

Professorin und Direktorin des C. und O. Vogt-Instituts für Hirnforschung an der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf, Direktorin des Instituts für Neurowissenschaften und Medizin (INM-1) am Forschungszentrum Jülich (FZJ)

Branche

Mathematik und Naturwissenschaften

Fachgebiet

Neurowissenschaften

Ich bin ansprechbar

  • als Rednerin
  • zur aktiven Vernetzung
  • für Medienanfragen

Der detaillierteste Atlas des menschlichen Gehirns

Katrin Amunts hat das menschliche Gehirn in einem noch nie dagewesenen Maßstab kartiert und die traditionellen neuroanatomischen Karten von Brodmann und anderen neu definiert. Sie hat Pionier*innenarbeit in der interdisziplinären Forschung an der Schnittstelle von Neurowissenschaften und Hochleistungscomputern geleistet. Mit ihrem digitalen Gehirnatlas, dem Julich Brain Atlas, hat sie ein leistungsstarkes Instrument geschaffen, das Fortschritte in den Neurowissenschaften, der Medizin und der Technologie ermöglicht.

Amunts hat ein 3D-Modell eines individuellen Gehirns entwickelt, in dem die Zellkörper in ultrahoher Auflösung eingefärbt sind (Amunts et al. 2013). Dieses "BigBrain" ist in seinem Umfang einzigartig und hat es Forscher*innen zum ersten Mal ermöglicht, multimodale Daten in einem mikroanatomischen Referenzraum räumlich zu verankern. Das BigBrain wurde von Amunts in Zusammenarbeit mit dem verstorbenen Karl Zilles konzipiert, histologisch aufbereitet und abgebildet und zusammen mit Informatikexpert*innen um Alan Evans in Montreal in 3D rekonstruiert. Inzwischen hat sich um das BigBrain herum ein internationales Forschungsteam aus Europa, Amerika, Asien und Australien zusammengefunden, das im HIBALL-Projekt zusammenarbeitet, um KI-basierte Verfahren und künstliche neuronale Netzwerke zu entwickeln.

Amunts' Julich Brain Atlas enthält zytoarchitektonische Karten von mehr als 200 Arealen – darunter Dutzende von bisher nicht identifizierten (Amunts et al. 2020). Er basiert auf tausenden histologischen Schnitten von 23 menschlichen Gehirnen und stellt Unterschiede in der Verteilung, Dichte und Morphologie von Zellen im dreidimensionalen Raum dar. Der Atlas spiegelt auch die Variabilität zwischen einzelnen Gehirnen auf mikroskopischer Ebene wider. Um die Konnektivität zu erhöhen, hat sie mit ihrem Team um Markus Axer 3D-Polarized Light Imaging als Fenster in die Architektur einzelner Axone eingeführt.

Der Atlas ist zu einer modernen Referenzkarte des Gehirns für die Neuroimaging-Gemeinschaft geworden. Die Wirkung des Atlas geht weit über die Neurowissenschaften hinaus. So nutzen klinische Forscher*innen die hochpräzisen Daten, um Operationen zur Behandlung von Epilepsie zu optimieren, und werden von detaillierten Faserdaten für die Neurochirurgie profitieren. Amunts' Arbeit hat auch zu Fortschritten im Supercomputing und in der künstlichen Intelligenz beigetragen, nicht zuletzt, weil die Analyse ganzer Gehirne mit zellulärer Auflösung Hochleistungsrechner erfordert.

Berufsbezeichnung

Professorin und Direktorin des C. und O. Vogt-Instituts für Hirnforschung an der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf, Direktorin des Instituts für Neurowissenschaften und Medizin (INM-1) am Forschungszentrum Jülich (FZJ)

Arbeitgeber*in

Forschungszentrum Jülich und Heinrich Heine Universität Düsseldorf

Schwerpunkt

  • Hirnforschung
  • Entwicklung eines mehrstufigen, multimodalen Atlasses des menschlichen Gehirns
  • Beziehung zwischen Struktur, Funktion und Verhalten
  • Zytoarchitektonik unter Verwendung modernster Methoden der Bildanalyse, Statistik und des Deep Learning
  • Die Beziehung zwischen Architektonik und Genetik
  • Intersubjektive Variabilität

Veröffentlichungen

  • Amunts K, Lippert, T. (2021). Brain research challenges supercomputing – big data obtained from unraveling human brain structure raise processing demands. Science 374(6571):1054-1055. doi: 10.1126/science.abl8519
  • Amunts K, Mohlberg H, Bludau S, Zilles K (2020). Julich-Brain – a 3D probabilistic atlas of human brain’s cytoarchitecture. Science, 369:988-992. doi.org/10.1126/science.abb4588
  • Amunts K, Lepage C, Borgeat L, Mohlberg H, Dickscheid T, Rousseau M, Bludau S, Bazin PL, Lewis LB, Oros-Peusquens AM, Shah NJ, Lippert T, Zilles K, Evans AC (2013). BigBrain: An ultrahigh-resolution 3D human brain model. Science, 340(6139): 1472-1475. doi.org/10.1126/science.1235381
  • Stacho M, Herold C, Rook N, Wagner H, Axer M, Amunts K, Güntürkün O (2020). A cortex-like canonical circuit in the avian forebrain. Science 369: 1585. doi.org/10.1126/science.abc5534
  • Amunts K, Schleicher A, Bürgel U, Mohlberg H, Uylings HBM, Zilles K • Title: Broca's region re-visited: Cytoarchitecture and intersubject variability (1999) The Journal of Comparative Neurology 412(2): 319-341. doi.org/10.1002/(SICI)1096-9861(19990920)412:2%3C319::AID-CNE10%3E3.0.CO;2-7

Projekte

  • Human Brain Project
  • Helmholtz International BigBrain Analytics and Learning Laboratory HIBALL
  • Helmholtz AI

Auszeichnungen

  • Hector Science Award
  • Verdienstorden der Bundesrepublik Deutschland
  • Business Insider, "50 Groundbreaking Scientists who are changing the way we see the World"
  • MIT Technology Review: 10 Breakthrough Technologies, Brain Mapping

Mitgliedschaften/ Gremienerfahrungen

  • Hector Fellow Academy
  • Member of the International Advisory Council Healthy Brains for Healthy Lives, Canada
  • Member of the North Rhine-Westphalian Academy of Sciences, Humanities and the Arts
  • Co-speaker of the Max Planck School of Cognition
  • Member of the German National Academy of Science and Engineering (acatech)
  • Member of the German Ethics Council (2012-2020)

Website

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www.researchgate.net/profile/Katrin-Amunts

orcid.org

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academia-net.org

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Vita

Katrin Amunts ist Professorin und Direktorin des C. und O. Vogt Instituts für Hirnforschung an der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf und Direktorin des Instituts für Neurowissenschaften und Medizin (INM-1) am Forschungszentrum Jülich (FZJ). Seit 2016 ist sie wissenschaftliche Forschungsdirektorin des europäischen Flagship Human Brain Project (HBP).

Frühere Positionen
Katrin Amunts war Postdoktorandin am Fraunhofer IKP in Berlin und am C. & O. Vogt Institut für Hirnforschung an der Universität Düsseldorf. Im Jahr 1999 baute sie eine neue Forschungseinheit für Brain Mapping am Forschungszentrum Jülich auf. Von 2004 bis 2013 war sie Professorin an der Klinik für Psychiatrie, Psychotherapie und Psychosomatik der RWTH Aachen.

Aktivitäten in Gremien und Mitgliedschaften
Seit 2022 - Mitglied der Hector Fellow Academy
Seit 2018 - Mitglied des Internationalen Beirats Healthy Brains for Healthy Lives, Kanada
Seit 2017 - Mitglied der Nordrhein-Westfälischen Akademie der Wissenschaften und der Künste
Seit 2017 - Co-Sprecher der Max Planck School of Cognition
Seit 201 - Mitglied der Deutschen Akademie der Technikwissenschaften (acatech)
2012-2020 - Mitglied des Deutschen Ethikrats

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