Gesundheit : Intelligente Prothesen: Affe denkt, Roboter lenkt

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Allein mit der Kraft der Gedanken einen Roboter steuern: Was nach Telekinese klingt und bisher nur in Science-Fiction-Filmen möglich war, ist nun amerikanischen Forschern gelungen. Die Wissenschaftler unter Leitung von Johan Wessberg von der Duke-Universität in Durham (US-Bundesstaat North Carolina) nutzten Nervensignale aus dem Gehirn von Affen, um einen Roboterarm zu bewegen. Ziel dieser Forschungen ist es, eines Tages Gelähmten das Steuern künstlicher Gliedmaßen zu ermöglichen.

Wie die Forscher in der heutigen Ausgabe des Fachblatts "Nature" berichten, befestigten sie zunächst feine Messfühler (Elektroden) in bestimmten Bereichen der Hirnrinde von zwei Nachtaffen, kleinen, zu der Familie der Kapuzineräffchen gehörende Primaten. Die Messdrähte befanden sich in fünf Zonen der Hirnrinde, die mit der Steuerung willkürlicher Bewegungen befasst sind, also Impulse an die Muskeln geben. Die aus dem Hirn abgeleiteten elektrischen Signale wurden von einem Rechner verarbeitet und in einen Befehl für einen Roboterarm umgemünzt.

Entscheidend für den Erfolg war, dass es gelang, die vielen Signale aus den Nervenzellen der Hirnrinde richtig zu interpretieren. Zunächst mussten die Affen deshalb trainiert werden, ihren Arm gezielt zu bewegen. Dafür erledigten sie zwei Aufgaben. Zum einen bewegten sie einen Greifarm nach links oder rechts. Die zweite Aufgabe bestand darin, ihre Hände nach Futter auszustrecken, das an vier verschiedenen Stellen platziert war.

Ein Computerprogramm rechnete nun aus, welche Nervensignale mit welchen Bewegungen des Affenarms verknüpft waren. Nach einer Zeit des Trainings war der Rechner in der Lage, die Bewegungen des echten Arms anhand der Nervenimpulse "vorherzusagen" und den Roboter entsprechend zu dirigieren. Der Wille des Affen steuerte somit nicht nur seine eigene Gliedmaße, sondern gleichzeitig auch noch zwei Roboterarme. Der eine Automat befand sich an der Duke-Universität, der andere am Massachusetts Institute of Technology im amerikanischen Cambridge - letzterer erhielt seine Weisungen über eine Internet-Leitung.

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