US-Wissenschaftler haben einen Weg gefunden, Fliegen fernzusteuern, indem sie ihre Gehirne neu verdrahten. Langfristiges Ziel dieser Forschung ist die Entwicklung von Methoden zur nicht-invasiven Aktivierung bestimmter Regionen des menschlichen Gehirns für medizinische Zwecke.

Laut einer Pressemitteilung hat ein Forscherteam, das sich aus Fachleuten führender US-Institutionen zusammensetzt, eine drahtlose Methode entdeckt, die die Steuerung von Neuronen im Gehirn einer Fliege in weniger als einer Sekunde ermöglicht.

Aufgrund der Fortschritte in unserem Verständnis der Funktionsweise des Gehirns suchen Wissenschaftler nach Möglichkeiten, diese Funktionalität zu nutzen, um Tätigkeiten auszuführen, die in der Geschichte der Menschheit noch nie zuvor durchgeführt wurden.

Laut Interesting Engineering zielt ein von der National Science Foundation (NSF) und der Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA) finanziertes Projekt beispielsweise darauf ab, eine Helmtechnologie zu entwickeln, die die neuronalen Aktivitäten einer anderen Person lesen und schreiben kann.

Alles über MOANA

Die Initiative Magnetic, Optical, Acoustic Neural Access (MOANA) zielt darauf ab, ein drahtloses Headset zu entwickeln, das die Kommunikation von Gehirn zu Gehirn ohne chirurgischen Eingriff ermöglicht.

Jacob Robinson, ein außerordentlicher Professor an der Rice University, und sein Team gehören zu den Forschern, die an diesem Projekt arbeiten. Sie haben eine drahtlose Hacking-Methode für Fliegengehirne entwickelt.

Das Forscherteam schuf durch gentechnische Veränderungen einen einzigartigen Ionenkanal, der durch Hitze in Fliegenhirnzellen aktiviert wird. Die Fliegen spreizen ihre Flügel wie ein Ionenkanal, der sich jedes Mal zur Paarung öffnet.

Als die Wissenschaftler den Elektromagneten aktivierten, breiteten die Fliegen ihre Flügel aus, weil das elektrische Feld die Nanopartikel erhitzte, die dann die Neuronen aktivierten.

Außerdem stellten die Wissenschaftler fest, dass zwischen der Aktivierung des Elektromagneten und der Ausdehnung der Flügel eine sehr kurze Zeitspanne liegt, wie die Bilder des Experiments zeigen.

Sehen Sie sich das Video unten an:

Durch die Zusammenarbeit von Experten aus den Bereichen Gentechnik, Nanotechnologie und Elektrotechnik konnte das Team alles zusammenfügen und zeigen, dass dieses Konzept funktioniert, so Robinson in der Pressemitteilung.

Robinson sagt, dass die Fähigkeit, Zellen präzise zu aktivieren, für das Verständnis des Gehirns, die Entwicklung von Technologien für die Gehirnkommunikation und die Behandlung von Gehirnproblemen von Nutzen sein wird.

Was bedeutet diese Technologie für die Zukunft?

Das Team konzentriert sich auf die Entwicklung von Technologien, die Patienten helfen können, ihr Sehvermögen wiederzuerlangen, auch wenn ihre Augen nicht mehr funktionieren. Dies soll dadurch erreicht werden, dass die mit dem Sehen zusammenhängenden Bereiche des Gehirns aktiviert werden, so dass die Nutzer auch dann sehen können, wenn ihre Augen nicht funktionieren.

Um die Genauigkeit des Gehirns zu erreichen, muss die Reaktionszeit auf wenige Hundertstelsekunden reduziert werden. Laut Robinson liegt also noch ein langer Weg vor uns.

Das langfristige Ziel dieser Forschung ist die Entwicklung von Methoden zur nicht-invasiven Aktivierung bestimmter Regionen des menschlichen Gehirns für medizinische Zwecke.

Forscher der Duke University und der Brown University haben an dieser Studie mitgearbeitet, die später in der Zeitschrift Nature Materials veröffentlicht wurde.