Original-URL des Artikels: https://www.golem.de/news/brain-computer-interface-affe-greift-trotz-betaeubter-nerven-1204-91283.html    Veröffentlicht: 19.04.2012 16:25    Kurz-URL: https://glm.io/91283

Brain-Computer-Interface

Affe greift trotz betäubter Nerven

Ein Affe kann einen Ball greifen, obwohl die Nerven in seinem Arm betäubt sind. US-Wissenschaftler nehmen die elektrischen Signale mit einer Elektrode vom Bewegungszentrum im Gehirn des Tieres ab, übersetzen sie und stimulieren damit Muskeln in seinem Arm.

Einen Cyborg, eine Mischform aus Organismus und Maschine, haben US-Wissenschaftler geschaffen: Ein Affe kann trotz einer Blockade seiner Nerven einen Ball greifen und in einen Behälter legen.

Die Forscher von der Northwestern-Universität in Chicago um Lee Miller haben zwei Rhesusaffen Elektroden in den rechten Arm sowie in den Teil des Gehirns implantiert, der für dessen Steuerung zuständig ist. Ins Gehirn haben sie eine Anordnung aus Elektroden, die mit rund 100 Nervenzellen verbunden sind, eingesetzt. In den Arm implantierten sie bis zu fünf Elektroden in den Muskeln. Über die Elektroden im Bewegungszentrum konnten Impulse an die Elektroden im Arm übertragen werden, so dass der Affe einfache Bewegungen durchführen kann.

Übersetzer für Hirnströme

Damit dies gelingt, haben die Wissenschaftler zunächst die Signale aus dem Gehirn und dem Arm aufgezeichnet, wenn ein Affe den Ball ergriff, ihn hochnahm und dann in den Behälter fallen ließ. Aus diesen Daten entwickelten die Forscher einen Algorithmus, der die Hirnströme in Steuersignale für die Armmuskeln übersetzt.

Um das System zu testen, legten sie die Nerven des Affen im Ellenbogen mit einer lokalen Betäubung lahm. Dann ließen sie die Affen den Ball ergreifen. Obwohl die direkte Nervenbahn unterbrochen gewesen sei, habe der Affe seine Muskeln kontrollieren können, schreiben die Forscher um Miller in der Fachzeitschrift Nature. Er habe den Ball ergreifen und ihn in den Behälter befördern können.

Motorischer Lernprozess

Die Affen haben ihre Hand nicht ganz so wie gewohnt bewegen können, sagte Miller. Aber sie hätten eine Art motorischen Lernprozess durchgemacht. Die Forscher vermuten, dass dieser dem Lernprozess ähnele, der nötig sei, um sich an eine neue Computermaus oder einen anderen Tennisschläger zu gewöhnen. "Die Dinge sind anders, und man passt sich an sie an."

"Wir belauschen die natürlichen elektrischen Signale aus dem Gehirn, die dem Arm und der Hand mitteilen, wie sie sich bewegen sollen, und senden diese Signale direkt an die Muskeln", erklärt Miller. Mit Hilfe einer solchen Verbindung vom Gehirn zu den Muskeln könnten vielleicht eines Tages Patienten, die infolge einer Rückenmarksverletzung gelähmt sind, ihre Gliedmaßen wieder bewegen.  (wp)


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