Menschen mit Fernsteuerung

Dieses Thema im Forum "Netzwelt" wurde erstellt von zwa3hnn, 10. August 2006 .

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  1. #1 10. August 2006
    Es ist ein schwer zu ertragender Gedanke: Stellen Sie sich einmal vor, es wäre möglich, einen anderen Menschen zu einer Bewegung zu zwingen, in dem man einen Knopf drückt - an einer Fernbedienung. So merkwürdig das klingt: Wissenschaftler können das bereits. Die Bewegungen, die sie dabei abrufen können, sind allerdings noch nicht sonderlich komplex - ein ferngesteuertes Rennauto wird der Mensch dadurch also nicht.

    Gearbeitet wird an der Idee bereits in Australien, Japan und den Vereinigten Staaten. Dabei soll das Gleichgewichtsorgan im Gehirn deutlich feiner stimuliert werden können, als das heute möglich ist. Endergebnis könnten durchaus positive Dinge sein - ein realistisches Erleben virtueller Realität oder gut funktionierende Hirnimplantate für Menschen, die an schweren Gleichgewichtsstörungen leiden.

    In den bisher gezeigten Experimenten wird das Gleichgewichtssystem angeregt. Die kleine Struktur sitzt im Gehirn kurz hinter dem Ohr. Sie sorgt dafür, dass wir unseren Kopf aufrecht halten und die sichtbare Welt als etwas Statisches wahrnehmen, selbst wenn wir herumlaufen oder uns umsehen. Drei mit Flüssigkeiten gefüllte Kanäle, die so genannten Bogengänge, erkennen, ob sich der Kopf dreht, während ein anderer Bereich, die Otolithen, die Richtung der Erdanziehung bestimmen kann. Signale wandern dann über den Gleichgewichtsnerv an das Gehirn - ist deren Frequenz auf einem Ohr höher, weiß es, dass sich der Kopf in diese Richtung bewegt.

    Forscher können das Gleichgewichtssystem mit einem kleinen elektrischen Schock stimulieren - hinter dem Ohr mit Hilfe eines kleinen, externen Gerätes. So lässt sich das normale Gleichgewichtssignal manipulieren. Japanische Forscher des NTT-Konzerns zeigten ihren Prototypen im vergangenen Sommer auf einer Konferenz in Los Angeles. Freiwilligen wurde dabei ein merkwürdig aussehender Kopfhörer aufgesetzt. Anschließend wurden ihnen die Augen verbunden und jemand im Raum durfte Knöpfe drücken. Das Ergebnis: Die Opfer schwankten merkwürdig im Raum herum, je nach Einstellung nach links und nach rechts.

    Wie ein ferngesteuertes Auto lässt sich der Mensch jedoch keineswegs führen. Dennoch ist das Phänomen interessant. Die Erklärung: Ein schneller Impuls auf nur einer Seite gibt Menschen das Gefühl, sie würden umfallen, so dass sie automatisch ihr Gleichgewicht wieder herstellen wollen, in dem sie sich in die Gegenrichtung bewegen. Das führt dann zum beschriebenen Schwanken.

    Damit die Technik wirklich funktioniert, muss sich die Testperson außerdem unbedingt die Augen verbinden lassen, weil sonst das visuelle Signal im Gehirn den Fehler korrigiert. "Man hat das Gefühl, sich in eine Richtung zu bewegen, aber so wirklich spezifisch ist das noch nicht. Das schränkt die Sache natürlich ein", meint Steven Moore, Forscher an der Mount Sinai School of Medicine, der die Stimulierung des Gleichgewichtsnervs untersucht, die man auch "galvanische Stimulierung" nennt.

    Doch die Technik entwickelt sich inzwischen weiter. In ihrer neuesten Inkarnation kann sie bereits das "Lenkungsproblem" lösen, wie Wissenschaftler an der University of New South Wales in Australien mit einer recht einfachen Methode demonstrierten. Sie gaben den elektrischen Schock immer dann, wenn der Freiwillige seinen Kopf nach oben oder nach unten gedreht hatte. Aus noch ungeklärten Gründen sorgte das dann dafür, dass sich die Person vollkommen korrekt nach Links oder nach Rechts bewegte, ohne dass sie schwankte. Um ihren Fortschritt zu demonstrieren, steuerten die Forscher "blinde" Testpersonen bereits durch einen Park.

    Der ferngesteuerte Mensch dürfte allerdings dennoch weiterhin auf sich warten lassen. "Das Ganze ist nicht sehr praktikabel, weil die Genauigkeit des notwendigen elektrischen Inpulses fehlt und visuelle Daten den Effekt sofort ausgleichen", meint Moore. Stattdessen entwickeln Forscher nun unter Verwendung der Technik Geräte, die Virtual Reality-Erlebnisse realistischer machen sollen und Menschen mit Gleichgewichtsstörungen helfen könnten.

    Moore arbeitet beispielsweise an einem Gerät, das eines Tages in einem verbesserten Flugsimulator für Astronauten zum Einsatz kommen soll. Eine große Prozentzahl an Space Shuttle-Landungen erfolgen schneller als eigentlich geplant - und zwar wahrscheinlich deshalb, weil sich die Piloten an das Leben ohne Erdanziehung gewöhnt haben. "Die aktuellen Simulationen für diese Piloten sind zu einfach. Deshalb nutzen wir elektrische Stimulierungen, um die normale Funktion des Gleichgewichtssystems zu unterbrechen und die Illusion von Bewegung zu geben", sagt er. Die Simulation bildet dann das Gefühl ab, dass man bei der Landung erlebt - der radikale Wechsel zwischen "Zero G" und "Hypergravity".

    Geräte, die Impulse abgeben, könnten auch bei Menschen mit Problemen in den Gleichgewichtsorganen Verwendung finden. Diese entstehen entweder durch chirurgische Eingriffe bei der Entfernung von Gehirntumoren oder durch den Einfluss bestimmter Medikamente, Hirnverletzungen und ähnliches. "Menschen mit diesen Schwierigkeiten zeigen häufig ein Ohr, das besser funktioniert als das andere", meint Timothy E. Hullar, Experte für Gleichgewichtsstörungen an der Washington University School of Medicine. "Es wäre hilfreich, wenn wir einen Weg hätten, dies auszubalancieren - ein bisschen wie bei einem Paar Stereolautsprechern."

    Andere Forscher arbeiten an implantierbaren Geräten, die den Gleichgewichtsnerv direkter stimulieren können als nur die galvanische Methode von Außen. "Mit denen ist es nur möglich, die Bewegung des Kopfes zu simulieren. Spezifischer geht das nicht", meint Charley Della Santina von der John's Hopkins School of Medicine. Mit implantierten Elektroden hinter dem Ohr lassen sich jedoch individuelle Nervenbereiche stimulieren, so dass das Signal akkurater wird. "Wir wollen ein Implantat bauen, das so ähnlich ist wie ein Innenohrschneckenimplantat. Es soll die fehlenden Gleichgewichtsinformationen ergänzen", meint der Bostoner Wissenschaftler Daniel Merfeld.

    Santina und Merfeld haben ihr jeweiliges Implantat erst an Tieren getestet, hoffen aber, dass eine Version für den Menschen in fünf bis zehn Jahren Realität wird.


    quelle: Technology Review
     

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