Professor Dr Katrin Amunts

Forschungsschwerpunkte: Neurowissenschaften, Human Brain Mapping, Neuroanatomie, Sprache, Ethik
Katrin Amunts ist eine deutsche Neurowissenschaftlerin, die insbesondere über ihr Projekt eines drei-dimensionale Hirnatlas wesentlich zum Verständnis des menschlichen Gehirns beigetragen hat. Sie leitete das EU-Flagship Human Brain Project (HBP) zur Erforschung des Gehirns und entwickelt gemeinsam mit europäischen Partnern die digitale Forschungsplattform EBRAINS.
Neben dem internationalen Human Brain Project (HBP) an der Schnittstelle von Neurowissenschaften, Medizin und Computing leitete sie ebenso die Entwicklung des Julich-Brain Atlas. Dieser umfasst dreidimensionale Karten von mehr als 260 Hirnregionen, viele das erste Mal beschrieben, und von Katrin Amunts der Wissenschaftsgemeinschaft frei zur Verfügung gestellt.
Schon zu Beginn ihrer wissenschaftlichen Laufbahn interessierte sich Katrin Amunts für die komplexe strukturelle und funktionelle Organisation des menschlichen Gehirns. Sie beschrieb den mikroskopischen Bau und die Areale der Broca-Region, fand neue Korrelate von Sprachdominanz und erstellte mikrostrukturelle probabilistische Karten dieser Region. Diese Karten ermöglichten es, Aktivierungen bei Probandinnen und Probanden im Rahmen von Kernspinuntersuchungen mikroskopisch genau zuzuordnen.
In Zusammenarbeit mit dem kanadischen Neurowissenschaftler Alan Evans entwickelte Katrin Amunts 2013 das erste ultrahochauflösende Modell des menschlichen Gehirns, das BigBrain. Das Modell bietet Einblicke bis hin zur zellulären Ebene. Die Verteilungen von Nervenzellen, ihre Dichte und regionalen Unterschiede werden zum Beispiel verwendet, um Gehirne von Patientinnen und Patienten mathematisch zu modellieren und damit Ansatzpunkte in Richtung einer personalisierten Medizin zu schaffen. Ihr Konzept eines multimodalen Atlas umfasst neben der Zytoarchitektur auch die Verbindungsstruktur, Genexpression und Verteilung von Rezeptoren für Botenstoffe. Das Team entwickelt und nutzt Methoden der Autoradiographie zur Darstellung der Rezeptordichten und Polarized Light Imaging (3D-PLI), um Strukturinformationen über die axonale Architektur zu gewinnen.
Katrin Amunts ist zudem Vorreiterin bei der Integration moderner Datenanalysemethoden in die Neurowissenschaften. Das von ihr initiierte Helmholtz-Projekt zur Verbindung von Supercomputing und Modellierung für das menschliche Gehirn war eine der Grundlagen für das Human Brain Project (HBP), dessen wissenschaftliche Leiterin Katrin Amunts von 2016 bis 2023 war. Das Human Brain Project integrierte verschiedene Forschungsansätze, von den Neurowissenschaften bis zur klinischen Anwendung, und ermöglichte damit die Entwicklung neuer Methoden im Computing oder der künstlichen Intelligenz.
Aus dem Human Brain Project ging EBRAINS (European Brain Research Infrastructures) hervor, eine europäische, kollaborative Plattform für digitale Neurowissenschaften, die unter anderem den Atlas weiterentwickelt und mit klinischen Patientendaten verknüpft. Die Zusammenarbeit mit kanadischen Forschenden im Projekt HIBALL (Helmholtz International BigBrain Analytics Learning Laboratory) baut auf dem BigBrain-Modell auf. Das ermöglicht die Entwicklung neuer hochaufgelöster Hirnmodelle, die Makro- und Mikrostruktur zusammenbringen. Das internationale Team analysiert auch die Konnektivität, die Verbindungsstruktur des Gehirns, um die Funktionsweise des Gehirns zu verstehen, aber auch um leistungsfähigere künstliche neuronale Netze zu entwickeln.
Mit ihrer Begeisterung für Neurowissenschaften und ihrer Entdeckerfreude hat Katrin Amunts zahlreiche Teams motiviert. Sie hat wesentliche Einblicke in den Aufbau und die Organisation des menschlichen Gehirns ermöglicht und eine Grundlage geschaffen, um neurologische und psychiatrische Erkrankungen besser zu verstehen und individueller behandeln zu können.