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Gesundheit – 06.10.2011

Querschnittslähmung: Affe mit Avatar

Werden Querschnittsgelähmte sich künftig mit robotischen Exoskeletten frei bewegen können und dabei sogar den Boden unter ihren Füßen spüren? Was derzeit reine medizinische Science Fiction ist, könnte künftig mithilfe von bidirektionalen Hirn-Maschine-Schnittstellen möglich werden, wie Versuche von US-Forschern an Affen zeigen.

Miguel Nicolelis von der Duke Universität in Durham/North Carolina und Mitarbeiter implantierten den Tieren Elektroden an zwei Stellen der Großhirnrinde: Auf der einen Seite der Zentralfurche wurde die Aktivität im motorischen Cortex registriert. Auf der anderen Seite wurden Impulse an den sensorischen Cortex gesendet.

Zwischen beiden Elektroden befand sich ein Computer und ein Bildschirm. Auf dem Bildschirm sahen die Affen mehrere Kreise, die sie mithilfe eines Cursors ansteuern konnten. Die Tiere lernten schnell, dass sie den Cursor mittels ihrer Gedanken bewegen konnten, und sie begriffen ebenso schnell, dass die „Berührung“ der Kreise unterschiedliche Empfindungen bei ihnen auslöste.

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Für die Berührung bestimmter Kreise erhielten die Affen eine Belohnung. Auch hier lernten die Affen schnell. Eines der beiden Tiere benötigte nur vier Versuche, bis es wusste, hinter welchem Symbol sich die Belohnung verbarg. Das andere Tier hatte den Dreh nach neun Versuchen heraus. Das gesamte Experiment funktionierte, ohne dass die Tiere sich bewegten.

Die Perspektive, dass auch Querschnittsgelähmte sich künftig solcher Avatare bedienen, ist durchaus real. Die Forscher der Duke Universität haben ein internationales Team von Forschern aus Brasilien, den USA, der Schweiz und Deutschland um sich geschart.

Ziel des Walk Again Projects ist die Entwicklung eines robotischen Exoskeletts, gesteuert durch Hirn-Maschine-Schnittstellen. Ein erstes Modell soll während der Eröffnungsfeier der nächsten Fußballweltmeisterschaft in Brasilien vorgestellt werden.


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