Aktueller H4a & HWK Fellow

25.07.2025

Im Rahmen des Hearing4all-Stipendiums in Zusammenarbeit mit dem Hanse-Wissenschaftskolleg (HWK) forscht Dr. Velu Prabhakar Kumaravel derzeit an der Universität Oldenburg. Hier arbeitet Kumaravel an seinem Projekt “Mobile EEG-based Feedback System for Auditory Perceptual Learning” in der Abteilung Neuropsychologie von Prof. Stefan Debener, leitender Wissenschaftler im Exzellenzcluster Hearing4all.

Dr. Velu Prabhakar Kumaravel, wir freuen uns, dass Sie Ihre Expertise in den Cluster einbringen und möchten gern mehr über Sie und Ihre Forschungsarbeit erfahren.

Wie sind Sie zur Hörforschung gekommen?

Meine akademische Laufbahn begann im Bereich Elektronik und Telekommunikationstechnik mit einer Spezialisierung auf Signale und Systeme. So verfügte ich über eine solide technische Grundlage, doch ich habe mich schon immer für tiefgreifendere Fragen der menschlichen Psyche interessiert – warum manche Menschen ängstlicher sind als andere zum Beispiel – und wie ich als Ingenieur Technologie einsetzen könnte, um die Lebensqualität der Menschen zu verbessern. Dieses persönliche Interesse führte mich nach und nach zur biomedizinischen Signalverarbeitung und schließlich zur Neurokognitionswissenschaft.

Während meiner Promotion unter der Betreuung von Dr. Elisabetta Farella (Fondazione Bruno Kessler, Trient, Italien) hatte ich Gelegenheit, mit dem Neurokognitionswissenschaftler Dr. Marco Buiatti (Universität Trient, Italien) zusammenzuarbeiten und mich mit Elektroenzephalogrammdaten (EEG) von Neugeborenen im Alter von nur 1 bis 4 Tagen zu befassen. Ich entwickelte eine Analysemethode, die mir Einblicke in die frühkindliche visuelle Wahrnehmung, insbesondere die Gesichtserkennung, ermöglichte.

Nach meiner Promotion wollte ich mich mit anderen Wahrnehmungsarten wie dem Hören und Tasten beschäftigen. Schon länger hatte ich die Arbeit von Prof. Dr. Stefan Debener und Dr. Martin Bleichner verfolgt, insbesondere ihre Fortschritte im Bereich der mobilen EEG-Technologie (cEEGrids – flexible Elektrodenarrays, die um die Ohren getragen werden), die Studien in alltäglichen Umgebungen ermöglichen. Ihr interdisziplinärer Ansatz passte sehr gut zu meinem Hintergrund. Nach einigen Gesprächen verständigten wir uns auf eine Zusammenarbeit und ich wurde offiziell Mitglied des Clusters „Hearing4all“.

Was ist Ihr Forschungsschwerpunkt und an welchen Forschungsfragen arbeiten Sie derzeit?

Mein zentrales Forschungsziel ist die Entwicklung von Bausteinen für ein zuverlässiges EEG-basiertes Neurofeedback-System, mit dem Personen ihre Hörfähigkeiten in lauten Umgebungen trainieren können. Damit ein solches System wirklich effektiv ist, muss es subjektiv (an den/die Hörer/in angepasst) und reaktionsschnell sein, mit einem Feedback (nahezu) in Echtzeit bei minimaler Latenzzeit.

Aktuell untersuche ich, wie sich herkömmliche EEG-basierte Indikatoren für die auditive Aufmerksamkeit verändern, wenn Ziel- und Ablenkungsquellen räumlich voneinander getrennt sind. Das Verständnis dieser Wechselwirkung ermöglicht es uns, das Feedback des Systems an unterschiedliche Schwierigkeitsgrade anzupassen, was für den Lern- und Adaptionsprozess von entscheidender Bedeutung ist.

Wo und wie führen Sie Ihre Forschung durch?

Meine Forschung findet in der Abteilung Neuropsychologie in Oldenburg statt, wo ich stationäre EEG-Systeme in Kombination mit spezieller Akustikausrüstung und einer schallisolierten Kabine verwende. Als Simulationsumgebung nutze ich die Toolbox TASCAR (entwickelt von Dr. Giso Grimm, Department für Medizinische Physik und Akustik). Die gesamte Signalverarbeitung und Algorithmenentwicklung erfolgt mithilfe der Software MATLAB und Python-basierten Frameworks – so lässt sich der Forschungs- und Entwicklungsprozess sowohl auf laborbasierte als auch auf mobile EEG-Systeme übertragen.

Was fasziniert Sie an diesem Forschungsgebiet und was sind die langfristigen Ziele Ihrer Forschung?

Was mich an der Hörforschung fasziniert, ist ihre praktische Relevanz. Das Hören ist allgegenwärtig. Während visuelle Reize einfach durch Schließen der Augen ausgeblendet werden können, können wir unsere Ohren nicht „ausschalten“. In alltäglichen Situationen wie überfüllten Cafés, Großraumbüros oder belebten Straßen hängt unsere Konzentrationsfähigkeit stark von der Kapazität unseres Gehirns ab, irrelevante Geräusche zu unterdrücken.

Meine langfristige Vision ist es, diese kognitive Funktion (Fokussierung und/oder Ausblendung von Störreizen) durch Neurofeedback-Systeme zu unterstützen, mit denen Menschen ihre Aufmerksamkeit in herausfordernden Situationen aktiv trainieren können. Dies könnte insbesondere für Menschen von Vorteil sein, die Schwierigkeiten haben, Sprache in lauten Umgebungen zu verstehen.

Was hat Sie motiviert, sich für das H4a & HWK-Stipendium zu bewerben?

Unter den verfügbaren Fördermöglichkeiten hat mich das gemeinsame Stipendium von Hearing4all und dem HWK aus folgenden Gründen besonders angesprochen:

Erstens ist Hearing4all ein umfassendes, multidisziplinäres Netzwerk mit Expertisen von Audiologie bis Neurobiologie. Dadurch erhalte ich Zugang zu wertvollen Perspektiven und Ressourcen. Außerdem ist ein direkter Austausch von Wissen und Tools möglich. Wie bereits erwähnt, nutze ich die von Dr. Giso Grimm am Department für Medizinische Physik und Akustik entwickelte TASCAR-Toolbox – was ohne dieses kooperative Umfeld nicht möglich gewesen wäre.

Zweitens bietet das HWK-Residenzstipendium die einzigartige Möglichkeit, Forschung zu betreiben und gleichzeitig ein erfülltes Privatleben zu führen. Das Leben mit meiner Frau und meiner Tochter in einer unterstützenden akademischen Gemeinschaft ist eine bereichernde Erfahrung. Ich nehme regelmäßig an der HWK-Fellows-Vortragsreihe teil, verfüge über ein eigenes Büro und profitiere davon, dass berufliches und persönliches Umfeld eng verbunden sind. Hearing4all und das HWK ermöglichen mir eine sinnstiftende Forschungskarriere, ohne dass ich Abstriche in meinem Familienleben machen muss – das weiß ich sehr zu schätzen.

Wie gefällt Ihnen das Leben und Arbeiten in Delmenhorst und Oldenburg im Vergleich zu Ihren vorherigen Erfahrungen in Indien und Italien?

Nun, es ist natürlich anders – wie zu erwarten –, aber in vielerlei Hinsicht positiv. Wenn ich auf meine bisherigen Stationen zurückblicke, stelle ich eine stetige Entwicklung von dicht besiedelten, schnelllebigen Großstädten hin zu ruhigeren, gemütlicheren Orten fest. In Chennai, Indien, wo ich studiert und als Softwareentwickler gearbeitet habe, war das Leben dynamisch und hektisch. Dann kam Bologna in Italien für meinen Master und Trient in Italien für meine Promotion – beides kleinere, eher akademische Städte. Jetzt empfinde ich Oldenburg und Delmenhorst als perfekte Balance: ruhig, gut erreichbar und ideal für konzentrierte Forschungsarbeit und Familienleben.

Kulturell habe ich Wege gefunden, um in Verbindung zu bleiben. Meine Frau ist eine wunderbare Köchin, sodass ich indisches Essen selten vermisse. Und um einen Hauch von Italien zu genießen, koche ich gelegentlich selbst und wir besuchen regelmäßig einige gute italienische Restaurants in Oldenburg und Bremen. Nach über einem Jahr in Norddeutschland habe ich mich an das Wetter gewöhnt. Insgesamt schätze ich die geruhsame Lebensqualität hier sehr.

Was sind Ihre Pläne für die Zukunft?

Ich möchte gerne in der Wissenschaft bleiben, idealerweise in Deutschland. Momentan bin ich dabei, Ideen für einen DFG-Förderantrag zu entwickeln. Meine Forschungsinteressen gehen in Richtung eines besseren Verständnisses dafür, wie Signale außerhalb des Gehirns (z. B. Atemmuster) mit sensorischen, emotionalen und kognitiven Prozessen zusammenwirken. Besonders reizen mich diese physiologisch-neuronalen Wechselwirkungen im Kontext psychischer Gesundheit. Ich möchte beispielsweise die Kopplung zwischen Atmung und Hirnaktivität bei Angststörungen untersuchen – oder erforschen, wie gestörte körperliche Rhythmen mit Erkrankungen wie Schlaflosigkeit und Depressionen zusammenhängen. Auch wenn ich an der Ausrichtung meiner künftigen Forschung noch arbeite, bleibt meine Motivation dieselbe: Ich möchte mithilfe von Technologie unser Verständnis der menschlichen Psyche vertiefen und die Lebensqualität der Menschen verbessern.