Hirnforschung Ratte fühlt Infrarotlicht

US-Forscher haben die sinnliche Wahrnehmung von Ratten erweitert: Sie haben ihnen Elektroden in ihr Gehirn implantiert, die sie Infrarotlicht fühlen lassen.

US-Wissenschaftler haben eine Ratte so modifiziert, dass sie Infrarotlicht wahrnimmt. Allerdings sieht das Tier das Licht nicht, sondern fühlt es.

Video: Ratte nimmt Infrarotlicht wahr

Möglich ist das durch einen Infrarotsensor (IR), den die Forscher von der Duke-Universität in Durham im US-Bundesstaat North Carolina der Ratte auf den Kopf gesetzt haben. Den IR-Sensor haben sie über Elektroden mit dem somatosensorischen Cortex des Nagers verbunden. Das ist der Teil des Gehirns, der für die haptische Wahrnehmung zuständig ist.

Kratzen bei IR-Licht

Wird der Sensor mit IR-Licht angestrahlt, stimulieren die Elektroden den somatosensorischen Cortex. Bei den Ratten verarbeitet dieses Areal auch die Daten der Tasthaare. Entsprechend reagierten die Tiere auch auf das IR-Licht: Sie kratzten sich im Gesicht - so als ob etwa die Tasthaare berührt worden sind. Mit der Zeit hätten sie aber gelernt, die Wahrnehmung von IR-Licht und Tasthaaren auseinanderzuhalten, erklärte Miguel Nicolelis bei einer Präsentation auf dem Jahrestreffen der American Association for the Advancement of Science (AAAS).

Die Forscher trainierten die Ratten zunächst in einem Parcours darauf, an Stellen, an denen eine Leuchtdiode (LED) im sichtbaren Licht aufleuchtet, einen Hebel zu betätigen. Dann erhielten die Nager etwas Wasser. Danach schalteten sie auf IR-LED um. Anfangs ließen sich die Ratten davon irritieren und kratzten sich. Doch nach etwa einem Monat hätten sie die Signale interpretieren können.

Neuer Sinn

Die Ratten hätten gelernt, diese neue Informationsquelle zu nutzen und dabei zwischen verschiedenen IR-Signalen in ihrer Umgebung zu unterscheiden, schreiben die Forscher in der Fachzeitschrift Nature Communications. Sie hätten zudem unterscheiden können, ob ihre Nervenzellen durch eine Berührung der Tasthaare oder durch IR-Licht stimuliert wurde. Die Infrarotwahrnehmung habe die ursprüngliche taktile Wahrnehmung nicht verdrängt. Mit anderen Worten: Die Ratten haben eine neue sinnliche Wahrnehmung erlernt.

Eine solche kortikale Prothese könne dazu eingesetzt werden, neurologische Funktionen wiederherzustellen, erklärte Nicolelis. So könnte einem Menschen, dessen Sehzentrum geschädigt sei, sein Sehvermögen wiedergegeben werden, indem die Signale vom Auge etwa auf das Hörzentrum umgeleitet werden. Aber, so schreiben die Forscher, es sei auch möglich, die Wahrnehmungsfähigkeit zu erweitern - um IR-Licht etwa oder andere Wellen außerhalb des sichtbaren Spektrums.

Das Jahrestreffen der AAAS, der US-Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften, findet dieses Jahr in Boston statt. Es endet am heutigen Montag.