Hirnchip funktioniert im Tiermodell

Amerikanische und europäische Forscherteams haben in Versuchen erstmals geschädigte Bereiche in einem Rattenhirn durch Elektronik ersetzt.

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Das menschliche Gehirn mit einem Chip aufzurüsten, davon träumten bislang vor allem Science-Fiction-Autoren. In der Realität sind Hirnforscher von einem echten "Log-in" ins menschliche Gehirn noch weit entfernt. Allerdings könnten implantierbare Chips Patienten helfen, bei denen ein Tumor, Unfall oder Schlaganfall Hirngewebe zerstört hat, und ihnen die Funktion der verlorenen Gebiete wiedergeben, berichtet Technology Review in seiner neuen Ausgabe 11/11 (seit Donnerstag am Kiosk oder online bestellbar).

In Tierexperimenten konnten nun Forscher mit Prototypen für solche Gehirnprothesen erste Erfolge verzeichnen – und sind sich gleichzeitig uneins darüber, wie gut sie die Arbeitsweise des Gehirns verstehen müssen, um Teile davon durch elektronische Bauteile ersetzen zu können.

Der US-Wissenschaftler Theodore Berger von der University of Southern California in Los Angeles glaubt, dass es ausreicht, dem Gehirn bei seiner Arbeit richtig zuzuhören. Mit seinem Kollegen Samuel Deadwyler von der Wake Forest University in North Carolina implantierte er einen Chip mit 32 Elektroden in den sogenannten Hippocampus von Laborratten. Dieser Hirnbereich spielt eine wichtige Rolle beim Lernen und bei der Gedächtnisbildung.

Die Forscher brachten den Ratten zunächst bei, von zwei Hebeln in ihrem Käfig immer denjenigen zu drücken, den sie zuerst gezeigt bekamen. Während des Experiments wertete ein an die Elektroden angeschlossener Computer aus, welche Nervenzellsignale beim erfolgreichen Lernen im Gehirn der Ratten auftraten. Mit diesem Signalmuster stimulierten die Forscher in einem Folgeversuch das Gehirn derselben Nager, die sich daraufhin häufig an den richtigen Hebel erinnerten und weniger Fehler machten als beim natürlichen Lernen – sogar dann, wenn ein größerer Zeitraum nach dem Lernen vergangen war. Die Stimulation half den Tieren auch noch beim Erinnern, wenn die Forscher Teile des Hippocampus durch ein Medikament blockierten.

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(bsc)