Fraunhofer-Institut für Digitale Medientechnologie IDMT
Viele Menschen leiden unter Stress, Schlafproblemen oder Konzentrationsstörungen. Medikamente helfen nicht immer – und stoßen oft an ihre Grenzen. Das Neurotech-Start-up Healyan hat ein System entwickelt, das aus einer LED-Brille und einer App besteht und auf die Förderung mentaler Zustände wie Entspannung, Konzentration oder besseren Schlaf abzielt. Die zugrunde liegende Idee: Licht- und Tonimpulse werden so kombiniert, dass sie das Gehirn sanft stimulieren – individuell anpassbar und alltagstauglich.
Echtzeit-Klangmodulation für mentale Stimulation
Bereits in einem ersten gemeinsamen Projekt mit dem Fraunhofer IDMT wurde eine Erweiterung des Systems realisiert, bei der sich die Lichtimpulse der Brille in Echtzeit mit der vom Nutzer gewählten Musik synchronisieren lassen.
In einem weiteren gemeinsamen Projekt mit dem Fraunhofer IDMT wird das bestehende System nun um einen zentralen Baustein erweitert: einen Klanggenerator, der in Echtzeit modulierte Töne erzeugt, die auf definierte mentale Zustände abzielen. Die Töne werden in enger zeitlicher Abstimmung mit den Lichtimpulsen der Brille und der zugespielten Musik wiedergegeben, um eine möglichst wirksame audiovisuelle Neuromodulation zu ermöglichen.
Je nach gewähltem Anwendungsmodus kommen dabei verschiedene Modulationstechniken zum Einsatz, zum Beispiel isochrone, binaurale oder frequenzmodulierte Töne. Ergänzt wird dies durch eine individuell anpassbare Trägertonfrequenz im Bereich von 1 bis 120 Hz. Ziel ist es, durch diese personalisierten Klangmuster die therapeutische Wirkung der Anwendung zu erhöhen.
Aufgabenbereich Fraunhofer IDMT
Das Fraunhofer IDMT bringt hierfür seine Expertise im Bereich Audioentwicklung und -modulation ein. Konkret übernimmt das Institut die technische Umsetzung verschiedener Funktionen, die eine flexible und präzise Steuerung der Klangmodulation ermöglichen. Dazu gehören:
- die Implementierung unterschiedlicher Modulationstechniken
- eine einstellbare Trägertonfrequenz
- eine einstellbare Modulationsfrequenz,
- das Multiplexing mit anderen Soundquellen, wie z. B. Musikdiensten
- die exakte Synchronisation von Ton- und Lichtimpulsen ohne Phasenverschiebung,
- eine API zur Integration in die Healyan-App,
- die Sicherstellung der Lauffähigkeit auf unterschiedlichen Betriebssystemen wie Android und iOS.
Damit legt das Fraunhofer IDMT die technische Grundlage für die Integration personalisierter, neuromodulierender Klangmuster in die Healyan App – als Basis für klinische Studien und künftige therapeutische Anwendungen.
Einsatzbereiche: Von Tinnitus bis Alzheimer-Prävention
Bereits heute wird das System zur Unterstützung bei Stress, Tinnitus, Schlafproblemen und depressiven Verstimmungen genutzt. Perspektivisch sind Anwendungen in der Prävention neurodegenerativer Erkrankungen – wie Alzheimer – sowie in der begleitenden Behandlung weiterer psychischer und neurologischer Indikationen geplant.