Trockenschwimmen für Roboter

News: Trockenschwimmen für Roboter

Die Szene könnte aus einem Science-Fiction-Film stammen: Ein Roboter, der irgendwie einem verdrahteten, doppelten Schokoladenkeks ähnelt, dreht sich im Kreis oder fährt einer Lichtquelle hinterher. Das ist nicht spektakulär? Im ersten Moment nicht, das stimmt. Wenn Sie aber hören, dass die Bewegungen von dem Gehirn eines recht ursprünglichen fischähnlichen Wirbeltiers gesteuert werden, wird es schon etwas spannender. Und wenn Sie dann die Leitungen verfolgen und feststellen, dass sie nicht zum Kopf des Tieres, sondern zu Präparaten in einer tiefgekühlten Salzlösung führen - na, dann überkommt einen vielleicht doch das Staunen, wenn nicht gar Gruseln. Oder etwa nicht?

Meerneunaugen gelten als Delikatesse. Das dürfte Neurobiologen allerdings weniger interessieren – für sie sind die ursprünglichen Rundmäuler eher deshalb reizvoll, weil sie sich hervorragend für Experimente am Gehirn eignen. Wissenschaftler können den Tieren nämlich unter Narkose Teile davon heraus präparieren und anschließend in einer gut gekühlten und mit Sauerstoff angereicherten Salzlösung aufbewahren, ohne dass diese Prozedur die Funktionen der Hirnabschnitte beeinträchtigt.

Das machten sich auch Ferdinando Mussa-Ivaldi von der Northwestern University in Chicago und seine Kollegen zu Nutze. Sie entfernten einem Neunauge den Hirnstamm sowie Teile des Rückenmarks und lagerten es in einer geeigneten Lösung. Dann befestigten sie Elektroden an einer Gruppe sehr großer Nervenzellen, die an der Bewegungssteuerung des Neunauges beteiligt sind, indem sie sensorische und Kommandosignale verknüpfen und an die motorischen Nervenzellen weitergeben.

Diese Neuronen verdrahteten sie mit einem Roboter, der nun wirklich nicht im geringsten an ein Neunauge erinnerte. Mit seinen zwei Rädern und einem Körper aus runden Platinen sah er mehr wie ein Doppelkeks mit Füllung aus. Lichtsensoren in seinem Inneren maßen die Umgebungsbedingungen und gaben die Informationen an das "externe Gehirn" weiter, das sie verarbeitete. Und obwohl nicht Fisch, nicht Fleisch – der künstliche Körper erhielt von dort genau die Anweisungen, die dem typischen Verhalten eines Meerneunauges entsprechen würden. So folgte das "künstliche Tier", wie Mussa-Ivaldi und sein Team ihr Konstrukt nennen, einer Lichtquelle, wandte sich von ihr ab und drehte sich sogar im Kreis (New Scientist vom 10. Juni 2000).

Bei den Versuchen ging es natürlich nicht darum, Robotern das Schwimmen nach Meerneunaugen-Manier beizubringen. Vielmehr wollten die Wissenschaftler untersuchen, wie Gehirnzellen auf veränderte Reize reagieren. Die Erkenntnisse könnten so vielleicht dazu beitragen, Prothesen zu entwickeln, die Signale aus der Umgebung verarbeiten. Sicherlich – oder hoffentlich – noch lange Zukunftsmusik ist dagegen das Szenario, das Kybernetiker Kevin Warwick von der University of Reading entwirft: Eines Tages wird es seiner Ansicht nach möglich sein, nach dem Tod des Körpers das Gehirn eines Menschen an einen Roboter anzuschließen. Er gibt zu, dass dies extrem schwierig wäre. Eine naheliegendere Anwendung für ihn wäre, Mobiltelefone direkt mit unseren Gehirnen zu verdrahten. Auch eher eine Szene für einen Science-Fiction-Film, finden Sie nicht?

Siehe auch

Spektrum Ticker vom 20.1.2000
"Ein künstlicher Blick in die Welt"
Spektrum Ticker vom 17.1.2000
"Fällt die Hirn-Computer-Schranke?"
(nur für Ticker-Abonnenten zugänglich)
Spektrum der Wissenschaft 3/96, Seite 50
"Bewegungssteuerung im Wirbeltier-Rückenmark"
(nur für Heft-Abonnenten online zugänglich)

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