#Chip Happens-Podcast: Staffel 3, Folge 9 | Mental gesund danke High-Tech
Große Probleme brauchen häufig ziemlich kleine Helfer. Der Podcast »Chip Happens – Kleine Dinge, die alles verändern« von Chipdesign Germany zeigt, wie Mikroelektronik und Chipdesign dabei helfen können, die drängenden Fragen unserer Zeit anzugehen – jederzeit nachvollziehbar und alltagsnah. Das Format richtet sich an alle, die verstehen wollen, wie Technik im Hintergrund wirkt und dennoch zentrale Weichen stellt. Kluge Köpfe aus der Branche sprechen hierfür mit Moderator Sven Oswald über ihre faszinierenden Geschichten, geben überraschende Einblicke und zeigen hautnah die vielen Möglichkeiten, die unser Fachbereich bietet. In der dritten Staffel »Mikroelektronik for Life« dreht sich alles um die Anwendung im Gesundheitsbereich. Von intelligenter Diagnostik über Wearables bis hin zu datengetriebener Medizin.
Staffel 3, Folge 9 | Wie Mikroelektronik helfen kann, Stress frühzeitig zu erkennen
In der neunten Folge der aktuellen Staffel von »Chip Happens« schauen wir darauf, was chronischer Stress mit uns macht, warum er oft so schwer greifbar ist und wie technologische Lösungen künftig dabei helfen könnten, Belastung früher und individueller zu erkennen. Dr. Magnus Heier, Neurologe, Medizinjournalist und Host des Podcasts »das Gehirn und der Finger«, erklärt, warum Stress zunächst ein sinnvolles Notfallprogramm des Körpers ist und ab wann er krank machen kann. Dr. Diana Meyer vom Fraunhofer ENAS spricht anschließend über neue sensorbasierte Ansätze, mit denen körperliche Stressreaktionen künftig kontinuierlich erfasst werden könnten. Ziel ist ein Wearable, das subtile Belastungen im Alltag messbarer und objektiv einordnen soll.
Worum geht es in der Folge?
Dr. Magnus Heier darüber, wie sich Stress besser verstehen lässt |
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Situation: |
Stress ist grundsätzlich ein biologisches Notfallprogramm des Körpers. Wenn Gefahr droht, bereitet sich der Organismus darauf vor, zu kämpfen oder zu fliehen: Muskeln werden stärker durchblutet, die Verdauung wird heruntergefahren, der Körper schüttet Stresshormone aus.
Kurzfristig ist Stress deshalb nichts Negatives. Ganz im Gegenteil: Er kann das Immunsystem stimulieren, die Aufmerksamkeit steigern und die Leistungsfähigkeit erhöhen. Das gilt zum Beispiel beim Sport, vor Auftritten oder in anderen akuten Belastungssituationen, wo er zu Bestleistungen animieren kann. |
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Problemstellung: |
Problematisch wird Stress immer dann, wenn er dauerhaft wird. Chronischer Stress über Wochen, Monate oder gar Jahre kann enstsprechend erhebliche gesundheitliche Folgen auslösen.
Der Blutdruck kann steigen, das Risiko für Herz-Kreislauf-Erkrankungen nimmt zu, und auch das Gehirn kann sich unter anhaltender Belastung verändern. Selbst Strukturen wie die Amygdala im Hirn, die eine wichtige Rolle bei der Verarbeitung von Emotionen spielt, können betroffen sein und sich verändern.
Chronischer Stress kann auf diese Weise Angststörungen, Depressionen und weitere psychische oder körperliche Erkrankungen begünstigen. Dabei entsteht Stress nicht nur durch Überforderung, sondern auch durch Unterforderung oder anhaltende Langeweile. Was Menschen stresst, ist individuell sehr unterschiedlich. |
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Lösungsansätze / Innovationspotenziale: |
Der erste wichtige Schritt ist deshalb, Stress überhaupt erstmal zu erkennen. Hier können sich Fragen lohnen, wie:
Erst wenn diese Fragen gut beantwortet sind, lässt sich ableiten, was sich verändern muss, damit Stress nicht potenziell dauerhaft krank macht. Zu diesem Erkenntnisgewinn gehört auch, belastende Situationen neu zu bewerten und bewusster mit ihnen umzugehen. |
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Weiterer Forschungs-/ Entwicklungsbedarf: |
Ein zentraler Ansatz liegt darin, Stress früher und individueller sichtbar zu machen; noch bevor er chronisch wird. Genau hier setzen neue technologische Lösungen an, die über die reine subjektive Wahrnehmung hinausgehen und körperliche Stressreaktionen objektiver erfassbar machen sollen. |
Dr. Diana Maier darüber, wie Sensorik und neue Wearables Stress messbar machen sollen |
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Situation: |
Stress entsteht heute oft nicht mehr in offensichtlichen Gefahrensituationen, sondern durch subtile, dauerhafte Belastungen im Alltag: Lärm, Arbeitsdruck, ständige Erreichbarkeit oder andere unterschwellige Reize.
Viele Menschen unterschreiten ein erhöhtes Stressniveau kaum noch, ohne dass es ihnen immer bewusst ist. Die gesundheitlichen Folgen zeigen sich dann oft erst später, in Form psychischer oder körperlicher Erkrankungen. |
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Problemstellung: |
Die entscheidende Frage ist deshalb: Wie lässt sich frühzeitig erkennen, wann Stress zu viel wird? Bisher arbeiten viele klinische Diagnosen in diesem Bereich noch mit Fragebögen und damit subjektiven Einschätzungen der Betroffenen und dem medizinischen Personal.
Doch gerade weil Stress so individuell ist, braucht es ergänzende Möglichkeiten, Belastung objektiver und im Alltag kontinuierlich zu erfassen. |
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Lösungsansätze / Innovationspotenziale: |
Am Fraunhofer ENAS wird genau daran geforscht. Der Ansatz: Mikroelektronik und Sensorik sollen dabei helfen, die körperlichen Stressreaktionen sichtbar zu machen, die wir selbst kaum wahrnehmen können. Dafür werden verschiedene Körperparameter kontinuierlich gemessen und miteinander in Beziehung gesetzt. Klassische Größen wie Puls, Blutdruck oder Sauerstoffsättigung liefern erste wichtige Hinweise. Noch genauer könnten künftig Biomarker sein, also messbare biologische Signale wie Stresshormone.
Ziel der Arbeit im Team des Fraunhofer ENAS ist es, ein multimodales Sensorsystem zu entwickeln, das verschiedene Messgrößen gleichzeitig erfasst und zusammenführt. Daraus soll perspektivisch ein alltagstaugliches Wearable entstehen, das objektive Messdaten liefert. Mithilfe intelligenter Datenanalyse und perspektivisch auch KI könnten so individuelle Stressmuster besser erkannt werden. Subjektive Eindrücke würden damit durch objektivere Daten ergänzt und Belastungen wie chronischer Stress oder Burnout möglicherweise früher und verlässlicher erkennbar. |
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Weiterer Forschungs-/Entwicklungsbedarf: |
Viele der dafür nötigen Bio-Sensoren befinden sich noch in der Forschung. Ein erster Demonstrator könnte am Fraunhofer ENAS nach aktuellem Stand in etwa drei Jahren vorliegen, bis zu einem marktfähigen Endgerät dürfte es noch einige Jahre länger dauern.
Die größte Herausforderung ist derzeit die kontinuierliche, möglichst nicht-invasive Messung von Biomarkern wie beispielsweise Cortisol. Heute wird Cortisol meist über Bluttests mit anschließender Laboranalyse bestimmt. Künftig soll es möglichst direkt in der interstitiellen Flüssigkeit, also der Gewebsflüssigkeit sehr knapp unter der Haut, gemessen werden können. Dafür wird an Lösungen gearbeitet, die ausreichend Flüssigkeit für Messungen verfügbar machen und eine kontinuierliche Erfassung ermöglichen. Ein vielversprechender Ansatz sind Pflaster mit sehr kleinen Nanonadeln, die nur minimal invasiv arbeiten.
Langfristig könnte ein solches Wearable dazu beitragen, Stress früher zu erkennen, Belastungen objektiver einzuordnen und Stress als ernstzunehmenden Krankmacher noch stärker ins gesellschaftliche Bewusstsein zu rücken. |
Hier geht es zur neunten Folge der dritten Staffel – (Spotify)
In der nächsten und damit letzten Episode geht es wieder einmal in den Weltraum und um die Frage, wie viel Einfluss die extraterrestrische Forschung auf die Entwicklung von Medizin- und Gesundheit hat und welche Beispiele es für Lösungen gibt, die zunächst für den Weltraum entwickelt wurden.
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