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14.07.2011

13:19 Uhr

Neurale Prothesen

Festplatte fürs Gehirn

VonGianna-Carina Grün
Quelle:Zeit Online

Hirnforscher entwickeln eine neurale Prothese, die die Funktion ausgefallener Hirnregionen ersetzen kann. Bislang klappt das nur bei Ratten.

Ratte in einem Tierheim. Mit Hilfe eines Computers konnten sich Ratten erinnern, deren Übertragungsweg zwischen Kurz- und Langzeitgedächtnis blockiert war. Quelle: picture-alliance

Ratte in einem Tierheim. Mit Hilfe eines Computers konnten sich Ratten erinnern, deren Übertragungsweg zwischen Kurz- und Langzeitgedächtnis blockiert war.

HamburgWo ist nochmal der Schlüssel? Und was heißt "Reiseapotheke" auf Englisch? Unserem Kurzzeitgedächtnis entfällt so manches, und oft lässt sich auch mühsam erlerntes Wissen aus dem Langzeitspeicher nicht in dem Moment abrufen, in dem es gebraucht wird. Wäre es da nicht fantastisch, wenn wir einfach einen Chip im Gehirn hätten, auf dem alles gespeichert ist? Dann könnten wir sogar gigabyteweise Vokabeln und Formeln, Hauptstädte und chemische Elemente "hochladen", ohne dafür pauken zu müssen. Ein schöner und etwas gruseliger Traum – und bisher nur Science-Fiction.

Auf dem Weg zur ewigen Erinnerung sind Hirnforscher um Theodore Berger der Universität von Südkalifornien und Sam Deadwyler von der Universität in Winston-Salem, North Carolina, jetzt einen Schritt vorangekommen. Sie entwickelten eine Hirnprothese für Laborratten, die die Funktion beeinträchtigter Areale im Gehirn ersetzt. Ihre Ergebnisse haben die Wissenschaftler im Magazin Journal of Neural Engineering veröffentlicht.

Eines Tages könnten Elektroden im Gehirn neuronale Ausfälle bei Menschen ausgleichen, zum Beispiel nach einem Schlaganfall oder wenn durch Parkinson oder Alzheimer Nervenzellen abgestorben sind. 

Für ihr Experiment brachten die Forscher den Ratten bei, dass sie zwei verschiedene Hebel nacheinander drücken müssen, um eine Belohnung zu erhalten. Als nächstes blockierten die Forscher eine Schnittstelle im Gehirn der Ratten, an der Erinnerungen aus dem Kurzzeit-Gedächtnis in das Langzeit-Gedächtnis wandern, mit Medikamenten. Im Belohnungsexperiment hatten die Ratten jetzt Schwierigkeiten, denn sie konnten sich nur noch fünf bis zehn Sekunden merken, welchen Hebel sie zuerst gedrückt hatten.

Nun implantierten die Hirnforscher den Versuchstieren die 32 Elektroden genau an die Stelle im Hippocampus, die den Lernprozess steuert. Während die Ratten das Gelernte umsetzten, beobachteten die Neurowissenschaftler, welche Signale dabei im Gehirn ausgetauscht werden. "Die erste große Herausforderung war, überhaupt sichtbar zu machen, welche Signale von wo wohin gesendet werden", sagt Berger, denn die Prothese muss die natürliche Funktionsweise perfekt nachahmen können. Ein externer Prozessor zeichnete die aus dem Gehirn kommenden Signale auf, die die richtige Ausführung der Aufgabe codierten.

Kommentare (1)

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Account gelöscht!

08.08.2012, 14:17 Uhr

..die Cyborgs kommen ...

Werden wir irgendwann Maschinen sein, in den menschliche Reste hausen?

Werden Maschinen schon in hundert Jahren den Menschen ersetzen?

http://www.heise.de/tp/artikel/6/6708/1.html

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