Neurowissenschaften: US-Unternehmen Kernel entwickelt Hirnschrittmacher

Menschliches Gehirn (Symbolbild): Hirnstromsignale für Lernen und Speichern (Bild: Darpa)

Einen Chip, der das Langzeitgedächtnis verbessert, hat das US-Unternehmen Kernel entwickelt. Er hilft dem Gehirn, neue Informationen langfristig zu speichern. Erste Tests verliefen erfolgreich.

Heureka: Das US-Unternehmen Kernel will ein Implantat bauen, das das Langzeitgedächtnis unterstützt. Das System ist unter anderem für Patienten mit Demenz oder Alzheimer gedacht. Tests mit Prototypen des Systems sind vielversprechend verlaufen.

Das Implantat soll in den Hippocampus eingesetzt werden und dort bestimmte Neuronen stimulieren. Das soll dem Gehirn helfen, Informationen ins Langzeitgedächtnis abzulegen.

Wissenschaftler untersuchte Hirnströme

Entwickelt wurde das System von Ted Berger, dem Leiter des Center for Neural Engineering an der University of Southern California in Los Angeles. Er hat die verschiedenen elektrischen Signale analysiert, die im Gehirn beim Lernen entstehen: die, die Neuronen beim Lernen erzeugen, sowie die, die sie erzeugen, wenn sie Informationen im Langzeitgedächtnis ablegen. Mit seinem Team entwickelte er mathematische Modelle, um die Lernsignale in Speichersignale zu übersetzen.

Das Implantat soll aus Elektroden und einem Mikroprozessor bestehen. Einige der Elektroden zeichnen die elektrischen Signale auf, die bestimmte Neuronen beim Lernen erzeugen. Der Mikroprozessor wertet die Signale aus und übersetzt sie. Weitere Elektroden stimulieren dann die Nerven, damit die Informationen im Gedächtnis abgelegt werden.

System wird am Menschen getestet

Berger und sein Team haben ihr Implantat zunächst an Ratten und Affen erfolgreich getestet. Erste klinische Tests haben die Forscher mit Epilepsie-Patienten durchgeführt, die für ihre Behandlung bereits zeitweise Elektroden im Gehirn haben. Die Forscher haben bei Gedächtnistests Hirnstromsignale aus dem Hippocampus aufgezeichnet. Ebenso konnten sie Neuronen stimulieren und so die Gedächtnisleistung der Probanden verbessern.

Berger ist überzeugt, dass das System funktionieren wird. "Wir testen es jetzt bei Menschen und bekommen gute erste Ergebnisse", sagte Berger dem US-Wissenschaftsmagazin IEEE Spectrum. Ziel sei jetzt, das Implantat zu einem marktreifen Produkt zu machen.