Bewegungen nur mit der Kraft der Gedanken

US-Forscher zeigten im Tierexperiment, dass abgeleitete Gehirnströme komplexe Bewegungen steuern können

Bisher ungeahnte Möglichkeiten, Bewegungen mit Gehirnströmen zu steuern, machen Lähmungs- und Schlaganfallpatienten Hoffnung: Einem Forscherteam an der Duke-Universität im US-Bundesstaat North Carolina ist es gelungen, Rhesusaffen die Bedienung eines Videospiels beizubringen – und zwar freihändig mittels eines durch Nervenimpulse gesteuerten Greifarms. Laut einer diese Woche veröffentlichten Studie wecken diese Ergebnisse Hoffnungen auf die Behandlung von Menschen mit Nervenschäden.

„Man kann geschädigte Hirnteile überbrücken und all die Informationen sammeln, die für die Bewegungsabläufe notwendig sind“, erläuterte der Neurobiologe Miguel Nicolelis. Nervenimpulse des Hirns könnten direkt auf künstliche Gliedmaßen übertragen werden.

Für ihre Tests pflanzten die Forscher den Affen Mikroelektroden ins Gehirn und schlossen diese an einen Computer an, der während der Experimente die Gehirnaktivitäten der Affen registrierte. In einem ersten Schritt gaben die Forscher einem Affen einen Joystick in die Hand, über den er auf einem Bildschirm ein Ziel treffen sollte. Der Hebel war mit einem Greifarm verbunden, der wiederum mit den Elektroden im Gehirn des Tieres verbunden war und von diesen seine Impulse empfing.

Nach einer Zeit kappten die Forscher die Verbindung zum Joystick und entfernten diesen. Der Affe fuchtelte weiter, als bediente er einen virtuellen Joystick. Nach nur wenigen Tagen Übung habe das Tier begriffen, dass es seine Arme nicht bewegen musste, um zu spielen, berichtete Nicolelis. „Unsere Analysen der Hirnsignale haben gezeigt, dass das Tier gelernt hatte, die Bedienung des Greifarms ins eigene Bewegungsmuster einzubinden, als handle es sich um den eigenen Arm.“

„Diese künstlichen Nahtstellen im Gehirn sind vielversprechend für die Heilung von Lähmungen“, sagte Nicolelis. Bemerkenswert an dem Ergebnis ist Experten zufolge, dass den Affen sehr differenzierte Bewegungen möglich waren. Bisher seien bei der Verbindung elektrischer Impulse mit externen Instrumenten nur sehr eingeschränkt Gesten möglich gewesen, erläuterte Sandro Mussa-Ivaldi vom Institut für Rehabilitation in Chicago. Bislang hätten sich Forscher in solchen Versuchen darauf konzentriert, ein Objekt von einem Punkt zu einem anderen zu verschieben. „Diese Affen aber konnten komplexe Aufgaben erfüllen wie mit dem Arm zupacken oder ihn abwinkeln.“ AFP

Infos: www.plosbiology.org