Bau von Gehirn-Maschine-Schnittstelle rückt näher

Schweizer Neurologe entdeckt Signal zur Steuerung von Neuroprothesen

Bevor ein Körperteil sich bewegt, kann im Gehirn bereits die Absicht für diese Bewegung gemessen werden. Hansjörg Scherberger von der Universität und ETH Zürich hat nun zusammen mit Forschern des California Institute of Technology eine neue, einfache Methode entwickelt, um solche Bewegungsabsichten zu messen. Dies könnte die Entwicklung einer neuen Generation von so genannten Neuroprothesen ermöglichen.

Neuroprothesen verwenden Bewegungssignale, die im Gehirn gelesen und dann direkt in Bewegungen, beispielsweise für eine Armprothese, übersetzt werden. Solche Bewegungssignale können seit kurzer Zeit bereits gemessen und für die Steuerung von Neuroprothesen verwendet werden.

Bisher aber mussten solche Signale aufwändig an einzelnen Nervenzellen gemessen werden. Das Team um Scherberger hat nun herausgefunden, dass die gleichen Informationen auch aus dem so genannten „lokalen Feldpotenzial“, einem Summationssignal aus vielen Nervenzellen, abgeleitet werden können. Dieses Feldpotenzial ist ein nützliches Signal für die Entwicklung von Gehirn-Maschinen-Schnittstellen, da es relativ einfach und über längere Zeit abgeleitet werden kann.

Die Forscher konnten mit ihrer neuen Methode bei Rhesusaffen voraussagen, welche Bewegungsart (Arm- oder Augenbewegung) sowie welche Bewegungsrichtung die Tiere ausführen werden. Die Ergebnisse geben auch neue Einblicke, wie im Gehirn aus visuellen Informationen Bewegungspläne erstellt werden.