Wissenschaftler der Duke Universität North Carolina haben ein Hirnimplantat entwickelt, das die Zusammenarbeit von Mensch und Maschine einen wesentlichen Schritt weiter bringt. Im Experiment konnten Affen damit einen Roboterarm bewegen - nur mit der Kraft ihrer Gedanken.

Das Implantat übermittelt Hirnströme an einen Roboterarm, der sich in beliebige Richtungen bewegen und nach Dingen greifen kann. In einem früheren Experiment der Duke Universität war es bereits gelungen, einen Maus-Cursor mit Gedankenkraft zu lenken. Die Technik hatte nicht nur bei Affen, sondern auch bei Menschen funktioniert.

Das neue Verfahren des Teams um Dr. Miguel Nicolelis ist ungleich komplexer. Alle Bewegungen der verschiedenen Muskeln in Arm und Fingern werden per Hirnstrom-Steuerung ausgeführt.

Viele Anwendungen in Medizin und Technik

Besonders für gelähmte Menschen wären die Forschungen von großem Nutzen. "Damit könnte man einen Computer oder Roboter in Echtzeit steuern, eben genauso schnell wie man denken kann", sagte Dr. Jon Kaas, Psychologie-Professor an der Universität Nashville, gegenüber der New York Times über das Werk seines Kollegen.

Dr. Nicolelis implantierte mehreren Rhesusaffen sogenannte Microkabel in verschiedene Hirnregionen. Zu Anfang lernten die Affen einen Joystick auf einem Computerbildschirm zu bewegen. Irgendwo erschien ein Ball, der Affe mußte den Cursor dorthin führen und mit einem Klick zugreifen. Als Belohnung gab's einen Fruchtjuice. Die Rhesusaffen lernten schnell, die Wissenschaftler führten derweil Protokoll über deren Hirnströme.

Als die Affen mit der Technik vertraut waren, klemmten die Forscher den Joystick ab. Die Affen bewegten den
Joystick weiterhin eifrig und starrten auf den Bildschirm. Von ihnen unbemerkt übersetzte nun allerdings ein Computer ihre Hirnsignale in Cursorbewegungen.

Zur Belohnung: Fruchtjuice!

Irgendwann kam der große Moment: die Affen merkten, dass sie nur darüber nachzudenken brauchten - und der Cursor fing an sich zu bewegen. Sie konnten nach dem virtuellen Ball greifen, ohne auch nur einen Finger krumm zu machen. Der Fruchtjuice floss in Strömen!

Im letzten Schritt wurden die Hirnströme der Affen direkt in Roboterbewegungen übersetzt. Nach zwei Tagen Übungszeit gehorchte der Roboterarm ihrem Willen.

Die Wissenschaftler waren tief beeindruckt von den Ergebnissen. "Es sprach niemand, es war Totenstille", erinnert sich Dr. Nicolelis. "Niemand wollte kommentieren was gerade passiert, und der Affe machte einfach weiter, fast eine Stunde. "

Die Anwendungen der Technik scheinen fast unbegrenzt. Speziell Patienten mit geschädigten Nervenbahnen könnten von dem Verfahren profitieren. Mittels ähnlicher Neuro-Implantate könnten sie Armen oder Beinen wieder bewegen, in dem ein Chip die Hirnströme an ein analoges Implantat an den Muskeln weiterleitet.