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Ferngelenkte Nager: Ratten werden zu Robotern

Von Hans-Arthur Marsiske

Nager sind unter Umständen die besseren Roboter: Versuchsratten, denen Forscher Elektroden ins Hirn gepflanzt hatten, ließen sich über eine Distanz von 500 Metern fernsteuern.

Ferngesteuerte Ratte: "Vorteile gegenüber mobilen Robotern"
AP

Ferngesteuerte Ratte: "Vorteile gegenüber mobilen Robotern"

Wenn Verschüttete unter den Trümmern eines eingestürzten Gebäudes in Zukunft von Ratten besucht werden, muss das kein Grund zur Beunruhigung sein. Im Gegenteil: Geht es nach einem Forscherteam um Sanjiv Talwar von der State University of New York, dann können die Nager in einer solchen Situation sogar willkommene Lebensretter sein. Wie die Wissenschaftler im Fachmagazin "Nature" berichten, ist es ihnen gelungen, Ratten mit Hilfe von Mikroelektroden im Gehirn wie Roboter fernzusteuern.

Talwar und seine Kollegen implantierten den Tieren Elektroden in verschiedene Bereiche des Gehirns. Die einen, die im so genannten somatosensorischen Kortex platziert wurden, dienten der Stimulation von Nervenzellen, die sonst Signale von den linken und rechten Schnurrhaaren empfangen. Weitere Elektroden pflanzte das Team in das mediale Vorderhirnbündel: Durch die Reizung dieses Bereichs wird ein erwünschtes Verhalten mit einer "Belohnung" verstärkt.

Die Forscher trainierten die so manipulierten Ratten zunächst in einem Labyrinth darauf, auf eine "virtuelle" Berührung der Schnurrhaare hin die Richtung zu ändern. Nach zehn Sitzungen wurden die Versuche ins offene Gelände verlagert, wobei die Tiere weiterhin in gleicher Weise auf die Reize reagierten. Dabei zeigte sich, dass die Stimulierung des medialen Vorderhirnbündels die Nager nicht bloß zum Vorwärtsgehen, sondern sogar zum Überklettern von Hindernissen animierte.

Das Team konnte die Ratten problemlos durch Röhren oder Schutthaufen dirigieren und sogar über hell erleuchtete, offene Flächen, die die scheuen Nager normalerweise meiden würden. Dabei ließen sich die Versuchstiere, die einen kleinen Rucksack mit der Steuerungselektronik umgeschnallt bekommen hatten, über eine Entfernung von bis zu 500 Metern kontrollieren.

Die Wissenschaftler halten es für möglich, über die Verkabelung weiterer Hirnregionen auch komplexere Verhaltensweisen steuern zu können. Solche ferngelenkten Ratten könnten etwa nach Katastrophenopfern suchen oder bei der Entschärfung von Landminen helfen, schlagen Talwar und seine Kollegen vor.

"Kombiniert mit elektronischer Sensorik und Navigationstechnologie“, schreiben die Forscher, "könnte eine gesteuerte Ratte zu einem effektiven 'Roboter' entwickelt werden, der gegenüber den gegenwärtigen mobilen Robotern einige Vorteile hätte." Die Wissenschaftler betonen, dass sich die Gehirnaktivität der Tiere nicht nur manipulieren, sondern auch empfangen lässt - deshalb könnten die Nager zugleich als wandelnde "biologische Sensoren" dienen.

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