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Gehirnimplantate lesen Gedanken von Affen

09.07.2004


Hilfe für gelähmte Menschen


Forscher haben Gehirnimplantate dazu benutzt, die Gedanken von Affen zu "lesen", um vorherzusagen, was sie zu tun gedenken und sogar um abzuschätzen, wie enthusiastisch sie dabei vorgehen. Das ist das erste Mal, dass kognitive Gehirnsignale auf hohem Niveau dekodiert werden konnten und langfristig gesehen könnte das zu prothetischen Hilfsmitteln für Menschen mit Lähmungen führen, erklärt Richard Andersen, der Projektleiter der Studie vom California Institute of Technology in Pasadena.

Durch die Dekodierung der Signale von 96 Elektroden in einer Region des Gehirns direkt über dem Ohr konnten die Wissenschaftler mit einer Wahrscheinlichkeit von 67 Prozent vorhersagen, wohin in einem abgesteckten visuellen Feld die trainierten Affen planten hinzugreifen. Außerdem fanden sie heraus, dass diese Genauigkeit auf 88 Prozent verbessert werden kann, wenn die Affen eine Belohnung für die Ausführung der Arbeitsaufgabe erwarteten. Das Team konnte sogar vorhersagen, welche Belohnung die Affen erwarteten, entweder Saft oder reines Wasser, nur aufgrund ihrer Gehirnsignale. "In Zukunft könnte dieser kognitive Ansatz auf die Sprachzentren im Gehirn angewandt werden", sagt Andersen. Dadurch könnte es möglich sein, die Worte zu dekodieren, die jemand sagen will.


Frühere Untersuchungen von Miguel Nicolelis von der Duke University in Durham, North Carolina, http://www.duke.edu/ haben gezeigt, wie implantierte Elektroden verwendet werden können, um einen Roboterarm zu steuern. Dabei waren auch Signale zur Kontrolle der Muskeln beteiligt, um den Affenarm zu bewegen. Die neuen Erkenntnisse könnten das noch vereinfachen, indem sie beispielsweise einem gelähmten Patienten erlauben, lediglich zu spezifizieren welches Objekt er erreichen will, und es dem Roboter zu überlassen, wie er am besten dorthin kommt. Im aktuellen Versuch waren die Affen darauf trainiert, an einen bestimmten Punkt ihres visuellen Feldes zu denken, bevor sie danach greifen.

Früher war unklar, ob diese Signale kognitiv sind oder einfach darauf bezogen, wohin der Affe schaut. Andersen glaubt, dass seine Arbeit zeigt, dass die Signale kognitiv sind, weil die Affen trainiert waren, ihre Augen während der Experimente nicht zu bewegen, daher hängen die Signale nicht direkt mit einem sensorischen Input zusammen. Letztlich kann das aber nur durch einen Versuch an Menschen bestätigt werden.

Marietta Gross | pressetext.austria
Weitere Informationen:
http://www.caltech.edu
http://www.duke.edu

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