Das Gehirn im Fokus
Das Gehirn ist ein komplexes Gebilde: Ständig laufen verschiedene Prozesse ab
Immer öfter verdrahtet
Geflecht aus Neuronen sorgt dafür, dass wir denken
Seit Jahren versuchen Forscher Krankheiten durch Computerchips und Drähte im Gehirn zu lindern oder zu heilen - und versuchen immer Neues.
Probanden steuern Rollstuhl über ihre Gedanken
"Wir haben erstmalig gezeigt, dass ein Mensch nur mit seiner Gehirnleistung die Bewegungen eines Rollstuhls kontrollieren kann - und zwar sofort und kontinuierlich", sagt José del R. Millán vom Dalle-Molle-Institut für künstliche Intelligenz in Martigny. "Dahinter steckt eine Menge Technik und Forschung: Wir mussten zuerst verstehen, wie das neuronale Netzwerk im Gehirn in Echtzeit arbeitet. Dann entwickelten wir ein Programm, das die Gehirnsignale in Anweisungen übersetzt - mit einem hohen Maß an Genauigkeit."
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"Unsere Schnittstellen sollen Gefühle austauschen"
"Unser Ziel ist es, intelligentere Maschinen zu bauen, die natürlicher und mit biologischen Systemen vergleichbar sind", sagt Young-Ho Cho vom Institut für Biosysteme der technischen Universität Kaist in Korea. "Wir wollen kognitive Schnittstellen herstellen, die kommunizieren und Gefühle mit Menschen austauschen können."
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Affen können Armprothese mit Gedanken steuern
Allein mit der Kraft der Gedanken können Affen eine hoch entwickelte Armprothese bewegen und sich selbst füttern. Möglich werde dies durch den Einbau von Elektroden in den für Bewegung zuständigen Hirnbereich. Die Neuroprothese ermögliche eine bisher unerreichte Natürlichkeit in der Beweglichkeit und ein unkompliziertes Zusammenspiel mit der Umwelt, sagen die Wissenschaftler um Andrew Schwartz von der Universität Pittsburghs im US-amerikanischen Bundesstaat Pennsylvania.
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Kontrolle über Elektroden - Affe steuert Roboterarm
Bei einem Tierversuch in den USA haben Affen 2003 ausschließlich über im Gehirn eingepflanzte Elektroden den Arm eines Roboters gesteuert. Wissenschaftler hoffen langfristig, gelähmten Menschen mehr Autonomie verschaffen zu können. Zwei Versuchstiere hätten ihre eigenen Arme nicht mehr benutzt und ein Computerspiel nur mit Hilfe der Roboterarme gespielt, Neurobiologe Miguel Nicolelis von der Duke-Universität berichtete, er wolle versuchen, die Ergebnisse auf den Menschen zu übertragen.
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Schwerstbehinderter spricht mit Hirnelektroden
Ein schwer hirngeschädigter Mann in den USA, der nach einem Überfall vor sechs Jahren in einem komaähnlichen Zustand lag, kann durch Elektroden in seinem Gehirn wieder sprechen und essen. Ein US-Wissenschaftlergruppe um den Neurologen Nicholas Schiff vom "Weill Cornell Medical College" in New York hatte dem 38-Jährigen winzige Elektroden in eine zentrale Schaltstelle des Gehirns eingesetzt, um die in tieferen Schichten noch vorhandene Gehirntätigkeit wieder anzuregen.
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Hirnschrittmacher zwischen Medizin und Missbrauch
An der Kölner Klinik für Stereotaxie und Funktionelle Neurochirurgie arbeitet Prof. Volker Sturm schon lange an einer Lösung, das Gehirn wieder "in Topform" zu bringen. Sein Hirnschrittmacher gilt als Wunderwaffe bei Parkinson und soll auch bald bei psychischen Leiden eingesetzt werden. Der Neuroethiker Prof. Thomas Metzinger von der Universität Mainz vertritt dagegen die Ansicht, das könnte zum Missbrauch und dem Abbau von Persönlichkeitsrechten führen.
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Allein der Gedanke bewegt Cursor und Hand
Ein von John Donoghue von der Brown-Universität in New Providence (US-Staat Rhode Island) und Kollegen entwickeltes Gerät hilft Querschnittsgelähmten, mit der Kraft ihrer Gedanken den Computer, Fernseher oder sogar eine künstliche Hand zu bedienen. Das System namens "BrainGate" verbindet den für Bewegungen zuständigen Bereich im menschlichen Gehirn mit dem Cursor auf dem Computerschirm, der TV- Fernbedienung oder der Motorsteuerung einer Handprothese.
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Forscher verbinden erstmals Chip mit Säugetierzelle
Erstmals haben Wissenschaftler einen Siliziumchip mit der Nervenzelle eines Säugetiers verbunden. Es sei gelungen, den Chip direkt mit der Hirnzelle einer Ratte zu koppeln und den elektrischen Spannungspuls der Zelle auf einen Transistor im Chip zu übertragen, berichtete Prof. Peter Fromherz vom Max-Planck-Institut für Biochemie in Martinsried bei München. Dies sei ein weiterer Schritt auf dem Weg zu künftigen Neuro-Computern oder neuronalen Chip-Prothesen.
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Forschung macht Science-Fiction-Visionen wahr
Die Hirnforschung lässt aus Expertensicht in Zukunft Science-Fiction-Visionen beim Zusammenspiel von Mensch und Maschine wahr werden. Einige Menschen können ihren Computer bereits durch die Kraft ihrer Gedanken steuern, sagte Professor Manfred Kaps, Präsident der Deutschen Gesellschaft für Klinische Neurophysiologie und funktionelle Bildgebung. Umgekehrt können Ärzte durch eingepflanzte Elektroden im Gehirn Einfluss auf Stimmung und Bewegungsfähigkeit des Menschen nehmen.
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Interaktiv
Regionen und Areale des Gehirns auf einen Blick
Unser menschliches Gehirn hat drei Hauptstrukturen: den Hirnstamm, das Kleinhirn sowie das Großhirn, das aus zwei Hälften besteht. Der Hirnstamm steuert hauptsächlich lebenswichtige Funktionen wie Atmung und Kreislauf.