Das Gehirn ‒ es fasziniert und birgt noch manche Geheimnisse. Um einigen davon auf die Spur zu kommen, werden bildgebende Verfahren wie beispielsweise die Magnetresonanztomographie (MRT) eingesetzt. Mitarbeiter und Studierende des Instituts für Multimedia Production haben in Kooperation mit der Universität und der ETH Zürich einen virtuellen Raum geschaffen, der einen Einblick in das MR-Zentrum des Universitätsspitals Zürich (USZ) ermöglicht. Das Projekt des Schweizerischen Nationalfonds (SNF) ist ein wichtiges Bildungsangebot zu diesem Thema.

Text: Giada Zacheo, Ulla Autenrieth / Bilder: FH Graubünden

Moderne Medizintechnik erfahrbar machen

Die Methode der Magnetresonanztomographie gehört auf Gymnasialstufe zum Unterrichtsstoff, ist vielen Lehrpersonen und den meisten Schülerinnen und Schülern allerdings eher unbekannt. Die Nachfrage nach Bildungsangeboten zu diesem Thema war bislang deutlich grösser als das entsprechende Angebot. Seit wenigen Jahren werden Führungen vom Life Science Learning Center (LSLC) der Universität Zürich (UZH) und der Eidgenössischen Technischen Hochschule (ETH) Zürich im MR-Zentrum des Kinderspitals Zürich angeboten. Diese Kurse sind innert kürzester Zeit ausgebucht. Um der Nachfrage nachhaltig zu begegnen und damit zu einem Dialog zwischen Wissenschaft und Gesellschaft beizutragen, wird derzeit gemeinsam mit einem Team der Universität Zürich (Daniel Kiper, Direktor LSLC; Birgit Hartog, Wissenschaftliche Mitarbeiterin UZH) im Rahmen des Projekts «Brain Imaging and Virtual Reality» ein interaktiver virtueller Raum erstellt, welcher die originalen Räumlichkeiten des MR-Zentrums am USZ abbildet. Dieses VR-MRT-Labor ist primär über das Smartphone zugänglich, kann aber auch über das Tablet und den Computer genutzt werden. Finanziert wird das Projekt vom Schweizerischen Nationalfonds (SNF) innerhalb des Agora-Life-Science-Programms.

Multimediale Vermittlung komplexer technischer Prozesse

Die Thematik der Magnetresonanztomographie ist sehr komplex. Damit die Zielgruppe ‒ Schülerinnen und Schüler der Gymnasialstufe ‒ sich der Materie altersgerecht nähern kann, werden diverse multimediale Produkte erstellt. Diese interaktiven Inhalte sind in einem VR-Raum, der aus 360-Grad-Aufnahmen mittels Vista3d-Software zusammengesetzt ist, erfahrbar. Die Besucherinnen und Besucher werden von einer Protagonistin abgeholt und auf die interaktiven Elemente in der Umgebung aufmerksam gemacht. Durch einen einfachen Klick auf einen «Hotspot» erfährt man beispielsweise anhand von Filmen, wann und warum man überhaupt zum Scannen muss, wie die einzelnen Methoden funktionieren, wie Experimente im MRT-Scanner durchgeführt werden und wie es sich anfühlt, im MRT-Scanner vermessen zu werden. Ausserdem finden sich im virtuellen Raum verschiedene interaktive Grafiken, welche zum Beispiel einen zerlegbaren 3D-MRT-Scanner zeigen oder einen Einblick in Experimente und in die Weiterverarbeitung und -verwendung der Daten in der Forschung und im Klinikalltag gewähren. Daneben kommen verschiedene Akteure aus dem MRT-Bereich zu Wort: Forschende aus Zürich, Tübingen, München und Bordeaux berichten in Zoom-Videos von ihrer Arbeit und verschiedene Berufsleute wie etwa eine Radiologin, ein Medizinphysiker, eine Wirbelsäulenchirurgin und ein Radiologiefachmann geben in Podcasts Einblicke in ihr Tätigkeitsgebiet. Damit nicht nur passiv konsumiert wird, sollen die Schülerinnen und Schüler auch spielerische interaktive Aufgaben zum Thema lösen. All diese multimedialen Produkte erwecken das VR-MRT-Labor zum Leben, und erlauben ein phasenweise immersives Erleben der Thematik.

Während des Rundgangs interagiert die Protagonistin mit der Umgebung: Sie durchläuft dabei die einzelnen Vorbereitungsstufen für eine MRT-Messung (Klinikkleidung anziehen, metallische Gegenstände ablegen, Einverständniserklärung unterzeichnen), bevor sie sich selbst in den MRT-Scanner legt, um gemessen zu werden. Zwischendurch richtet sie sich an die Besucherinnen und Besucher und erläutert kurz einzelne Aspekte des Ablaufs.

Gelebte Verbindung von Lehre und Forschung

Am Institut für Multimedia Production (IMP) der Fachhochschule Graubünden werden Studierende von Anfang an in Forschungsprojekte einbezogen. Im Rahmen dieser durch den SNF unterstützten Kooperation zwischen der Fachhochschule und dem LSLC der UZH/ETH bot sich den Studierenden die Möglichkeit, bereits während ihres Studiums Teil dieses zukunftsweisenden Bildungsprojekts zu werden. Durch die Erschaffung eines konkreten Inhalts für dieses Multimedia-Bildungsangebot, welches schweizweit genutzt werden kann, konnten sie sinnstiftend mitwirken und wertvolle Erfahrungen sammeln. Das Projekt wurde im Rahmen des Moduls «Visualisieren» im 5. Semester umgesetzt. Sieben Gruppen hatten verschiedene, explizit definierte Aufgaben zu lösen, welche sie multimedial umsetzten. Dabei wurden sie von Dozierenden der FH Graubünden in Bezug auf die multimediale Umsetzung und von Birgit Hartog (UZH) zu inhaltlichen Fragen sachkundig unterstützt. Die Aufgaben erforderten zahlreiche Kompetenzen wie Programmieren, Animieren, Filmen und Designen, welche die Studierenden als Team sinnvoll und zielführend unter Beweis stellen konnten.

Neue Technologien – neue Chancen für die Wissensvermittlung

Das Smartphone ist inzwischen ein ständiger Begleiter im Alltag. Das Projekt macht sich dies zunutze, denn die VR-MRT-Umgebung ist von jedem Standort aus unbegrenzt zugänglich. Die Schülerinnen und Schüler haben somit die Möglichkeit, auf ihrem eigenen Gerät in eine ihnen fremde Umgebung einzutauchen. Die selbstständige Wissenserweiterung und die eigene Schwerpunktsetzung werden gefördert. Es ist ihnen selbst überlassen, in welchem Tempo sie sich das neue Wissen aneignen und ob sie dabei Schritte überspringen oder etwas wiederholen möchten. Diese Erfahrung selbstbestimmten Handelns kann die Lernmotivation der Gymnasiastinnen und Gymnasiasten entscheidend fördern und einen positiven Einfluss auf das Interesse und die Nutzungsintensität haben. Zudem erlaubt es die interaktive Umgebung den Nutzenden, sich komplexes Wissen gemäss ihrer Mediennutzungspräferenzen anzueignen: mobil, vernetzt und multimedial.