Dienstag, 19. Februar 2013

Supersinne bald für Jedermann? Neuroprothese verleiht Ratten sechsten Sinn


Grafische Erläuterung des Versuchsaufbaus.
| Copyright: nicolelislab.net 


Durham (USA) - Mit Hilfe einer sogenannten Neuroprothese, die das Gehirn von Ratten direkt mit einem Infrarotsensor verbindet, ist es US-Forschern gelungen, Ratten, die eigentlich infrarotes Licht nicht wahrnehmen können, die Fähigkeit zu geben, Infrarotlicht sozusagen zu tasten. Auf ähnliche Weise könnten zukünftig auch andere "Supersinne" - auch beim Menschen - erzeugt werden.

Wie das Team um den Neurobiologen Miguel Nicolelis an der Duke University aktuell im Fachjournal "Nature Communications" berichtet, wurden die Ratten zunächst darauf trainiert, das Licht einer LED-Leuchte mit dem Erhalt einer Trinkbelohnung zu assoziieren. Danach ersetzten die Wissenschaftler dieses sichtbare Licht durch eine Infrarotdiode, deren Strahlung Ratten normalerweise nicht sehen können. Zudem verbanden sie über zwei hauchdünne Elektroden jenen Teil des Rattenhirns, der eigentlich für den Tastsinn zuständig ist, mit einem Infrarotsensor.


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Nach einer kurzen Eingewöhnungsphase, während derer die Ratten durch Kratzen am Kopf Anzeichen dafür zeigten, dass sie die eingehenden Signale als Berührung interpretieren, zeigte sich jedoch, dass die Tiere das Signal mit der Infrarotlichtquelle in Verbindung brachten.


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Zugleich sei den Tieren aber nicht die Tastempfindlichkeit etwa über die Schnurrhaare (Vibrissen) abhanden gekommen. Stattdessen habe sich offenbar die für den Tastsinn zuständige Gehirnregion sozusagen "aufgeteilt", um dadurch beide Reize unabhängig voneinander zu verarbeiten. Nicolelis sieht darin einen Beweis für die "faszinierende Plastizität" des Denkorgans und ist davon überzeugt, dass sich die Erkenntnis auf Anwendungen für Menschen übertragen lasse.

Zukünftig könnten auf ähnliche Weise Sehschäden durch Schlaganfälle einfach Signale aus dem Auge auf einen anderen Bereich der Großhirnrinde übertragen und so die Sehfähigkeit wieder hergestellt werden.



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Doch Nicolelis' Visionen gehen noch weiter. Die Ergebnisse der Experimente könnten auch auf andere Spektren übertragen und Menschen mit der Fähigkeit ausgestattet werden, etwa auf Magnetfelder, Ultraschall oder Radiowellen wahrzunehmen: "Jede physikalische Energie lässt sich in elektrische Impulse verwandeln", so der Forscher.

Besonders aufgrund des Umstands, dass die Umlenkung der Reize die Leistung der eigentlich fremden neurologischen Funktionen der so mitbenutzten Hirnregionen nicht zu beeinträchtigen scheinen, seien der Methode nahezu keine Grenzen gesetzt.

- Weitere Informationen und Videos zum Experiment finden Sie HIER

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