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News: Ich denke, also beweg ich

Allein mithilfe ihrer Gedanken gelang es Rhesusaffen, einen virtuellen Ball zielgerichtet zu bewegen. Könnte dies auch behinderten Menschen helfen, ihre Prothesen oder paralysierten Gliedmaßen selbst zu steuern?
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Sitzen wir Menschen nicht schon genug vor unseren Computern, um nicht auch noch Affen vor den Bildschirm zu zwingen? Dieser Meinung könnte man anhängen, doch Andrew Schwartz und seine Kollegen vom Neuroscience Institute in San Diego benötigten die Computer zur Durchführung eines ungewöhnlichen Experiments: Sie setzten zwei Rhesusaffen vor die Rechner und stellten ihnen eine vergleichsweise einfache Aufgabe. Mithilfe eines Cursors sollten sie einen virtuellen Ball so geschickt bewegen, dass er in ein vorgezeichnetes Ziel treffen sollte. Zuerst nahmen die Affen ihre Hände zur Hilfe, um den Cursor über den Bildschirm wandern zu lassen.

Danach wurde es unheimlich: Denn auch ohne ihre Hände einzusetzen, konnten die Tiere den Ball über den Monitor gleiten lassen. Wie ging das vor sich? Die Tiere lernten hierzu, ihre Gedanken so auf die zu erfüllende Aufgabe zu konzentrieren, dass allein die gedankliche Vorstellung ausreichte, die Bewegung auszulösen. Doch ging dies natürlich nicht von Geisterhand vor sich. Damit die benötigte Umsetzung gelingen konnte, leiteten die Forscher die Gehirnaktivitäten der denkenden Affen anhand von 18 gerichtet im Gehirn implantierten Elektroden ab. Die Hirnströme führten sie an einen anderen Computer ab, dessen Programm extra von Mitarbeitern des Department of Bioengineering der Arizona State University hierzu entwickelt worden war.

Gespeist wurde der Computer von den Nervenaktivitäten aus einer Region im Gehirn, die als motorischer Cortex bekannt ist. Blitzschnell verarbeitete der Rechner die ankommenden Signale und sendete dem virtuellen System eine entsprechende Nachricht, die den Cursor fürs Auge des Betrachters geheimnisvoll über den Bildschirm gleiten ließ. Die Umsetzung erfolgte so schnell, dass die Bewegungen auf dem Monitor fast in Echtzeit stattfanden und sich neben der Schnelligkeit auch in ihrer Genauigkeit auszeichneten.

Je mehr die Rhesusaffen übten, desto geschickter konnten sie ihre Gedanken lenken und erreichten nach einigen Testversuchen bald mental dieselbe Geschicklichkeit wie durch Einsatz ihrer Hände. Hilfreich hierfür war, dass die Tiere stets durch Sichtkontakt überprüfen konnten, ob ihre Gedanken den Ball auch in die richtige Richtung lenkte. Die Eindrücke des Sehsystems gaben ihnen positive Rückkopplung und ließ sie die Aktivität der 18 verkabelten Orte im Gehirn immer besser miteinander koordinieren.

Wie genau das Affenhirn diese Leistung vollbringt, lässt die Forscher allerdings noch im Trüben fischen. Immerhin versprechen sie sich von ihren Ergebnissen mögliche motorische Verbesserungen für Protheseträger, denen eine feinmotorische Steuerung ihrer künstlichen Gliedmaßen oft schwer fällt – ganz zu schweigen von Patienten mit gelähmten Armen oder Beinen. Ließen sich durch eine Art neuronalen Bypass die beteiligten Nervenzellen im Gehirn aktivieren, könnten die Betroffenen vielleicht wieder mehr Kontrolle über ihre Gliedmaßen erlangen.

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