Gedankenlesen: Mensch steuert Rattenschwanz mit Hirnwellen

US-Wissenschaftler haben das Gehirn eines Menschen mit dem einer Ratte vernetzt. Künftig wollen sie die Kommunikation von einem menschlichen Gehirn zu einem anderen ermöglichen.

Artikel veröffentlicht am 5. April 2013, 18:38 Uhr, Werner Pluta

Fernsteuerung per Gedanken: Hirnströme passen sich optischem Reiz an. (Bild: Harvard Medical School/Screenshot: Golem.de)

Wissenschaftler der Harvard-Universität haben Ratten durch Menschen fernsteuern lassen. Mit der Kraft ihrer Gedanken konnten sie deren Schwanz bewegen.

Der Proband wurde mit einer Gehirn-Computer-Schnittstelle (Brain-Computer-Interface, BCI) ausgestattet, deren Elektroden die Hirnaktivitäten messen. Sie setzten sich vor einen Monitor, auf dem eine blinkende Animation eingespielt wurde. Während der Proband auf die Form schaute, synchronisierte sich die Hirnaktivität mit deren Frequenz. Steady State Visually Evoked Potentials (SSVEP) werden diese Gehirnaktivitäten genannt. Diese Methode, die Steady State Topography (SST), ist eine Weiterentwicklung des Elektroenzephalogramms (EEG).

Konzentrierte sich der Proband auf etwas anderes, wurde ein abweichendes Hirnsignal erzeugt, das vom Computer erkannt wurde. Dieser generierte daraufhin ein Signal, das in das Gehirn der Ratte, die ebenfalls ein BCI trug, eingespeist wurde.

Stimulation per Ultraschall

Dabei handelte es sich um ein fokussiertes Ultraschallsignal (Focused Ultrasound, FUS), das durch die Schädeldecke hindurch in den Motorcortex des Tiers ging. Das Bewegungszentrum wurde stimuliert, und der Schwanz des Tieres bewegte sich. Zwischen dem Gedanken, der das Signal auslöste, und der Bewegung des Schwanzes vergingen rund 1,6 Sekunden. Die Trefferquote lag nach Angaben der Forscher bei 94 Prozent. Die Ratte war während des Experiments narkotisiert.

Sie hätten gezeigt, dass es möglich sei, Nervensignale von einem menschlichen Gehirn über einen Computer direkt in das einer Ratte zu übertragen und dort einfache Bewegungen auszulösen, schreiben die Forscher um Seung-Schik Yoo in einem Aufsatz im Open-Access-Magazin Plos One. Es sollte ihrer Meinung aber auch möglich sein, zwei Menschen mit einem solchen System zu vernetzen.

Bidirektionale Kommunikation

Auch eine bidirektionale Kommunikation von Gehirn zu Gehirn könnte eingerichtet werden. Sie könnte beispielsweise in der Medizin eingesetzt werden: Der Therapeut könnte einem Patienten zeigen, wie er ein gelähmtes Körperteil bewegt. Der Patient könnte so seine Bewegungsfähigkeit wieder erlangen, hoffen die Forscher.

Die von den Wissenschaftlern der Harvard Medical School entwickelte Methode ist nicht invasiv. Weder die menschlichen noch die tierischen Teilnehmer an dem Experiment brauchten also ein Implantat im Gehirn, anders als bei dem Experiment, das Miguel Nicolelis und sein Team von der Duke-Universität in Durham im US-Bundesstaat North Carolina kürzlich vorgestellt hatten: Sie hatten die Gehirne von zwei Ratten miteinander vernetzt. Das ging jedoch nur mit Hilfe eines Implantats.