Gehirn-Implantate Chinesen steuern Tauben fern

Chinesischen Wissenschaftlern ist es nach eigenen Angaben gelungen, Tauben fernzusteuern - indem sie den Vögeln Elektroden ins Hirn implantierten. Werden die olympischen Spiele in Peking mit einem fliegenden Ballett eröffnet?

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Ratten, hat der US-Wissenschaftler Sanjiv Talwar einmal gesagt, "sind nicht bereit, nur für ein bisschen Liebe zu arbeiten". Talwar wollte damit den Unterschied zwischen einer Ratte und etwa einem Schäferhund illustrieren: Beide sind höchst lernfähig, aber die erstere lässt sich nicht mit einem bisschen Kopfkraulen abspeisen.

Ratten wollen richtig belohnt werden – mit Futter oder am besten gleich mit einem Elektroschock direkt ins Vergnügungszentrum. Talwar hat diesen Hang zur Bestechlichkeit ausgenutzt, um Ratten regelrecht fernzusteuern – und jetzt haben chinesische Wissenschaftler nach eigenen Angaben gezeigt, dass das gleiche auch mit Tauben im Flug funktioniert: Ferngesteuerte fliegende Ratten gewissermaßen.

Die über die Agentur Xinhua verbreitete Meldung vom chinesischen Erfolg mit ferngesteuerten Tauben ist von Reich-der-Mitte-üblicher Sparsamkeit. An der Shandong Universität sei es gelungen, den Flug der Vögel mit ins Gehirn implantierten Mikroelektoden zu lenken, so die Mitteilung. Dazu gibt es die hier gezeigten Bilder von Tauben, denen offenbar ein Stück Metall in die Schädeldecke eingepflanzt wurde.

Richtungsreiz und Belohnung machen Robo-Ratten

Wie genau die chinesischen Wissenschaftler das geschafft haben wollen, teilte Xinhua leider nicht mit – aber man kann annehmen, dass sie sich einer ähnlichen Methode bedienten, wie sie Sanjiv Talwar schon vor fünf Jahren mit seinen Nage-Robotern angewendet hat: Richtungsreiz und Belohnung, könnte man das simple Konzept zusammenfassen.

"Das ist weltweit das erste erfolgreiche Experiment dieser Art bei Tauben", sagte Su Xuecheng, Chefwissenschaftler des Robotertechnik-Forschungszentrums der Technischen Universität Shandong. Bei Mäusen sei ihm und seinen Kollegen eine derartige Fernsteuerung bereits 2005 gelungen.

Talwar, der an der State University of New York arbeitet, implantierte seinen Versuchstieren schon 2002 Elektroden in die Hirnregionen, die für die interne Repräsentation der Schurrhaare der Tiere verantwortlich sind. Mit einem gezielten leichten Stromstoß rechts oder links setzte er einen Reiz, der die Ratte glauben machte, sie stoße mit ihren körperereigenen Entfernungsmessern irgendwo an.

Drehte sich die Ratte erwartungsgemäß in diese Richtung, kam gleich noch ein Stromstoß hinterher – und zwar ins Belohnungssystem des Nagerhirns. Dem ersten Signal prompt zu folgen, sorgte also für einen orgiastischen Glücksmoment direkt im Anschluss. Und so etwas merkt sich eine Ratte.

Wo ist im Gehirn "oben" und wo "unten"?

Nach ein paar Trainingsdurchgängen mit Richtungsreiz und Belohnung drehten sich die Tiere folgsam nach rechts und links, je nachdem, auf welchen Knopf Talwar oder seine Kollegen gerade drückten. Die ferngesteuerten Ratten waren als Katastrophenhelfer gedacht: Sie sollten etwa in eingestürzte Gebäude in Erdbebengebieten kriechen – effektiver als jeder Roboter beim Navigieren in solch unwegsamer Umgebung – und, mit einer Kamera auf dem Kopf, nach Überlebenden in den Trümmern suchen.

Nun sind Rechts und Links nicht nur bei Ratten, sondern auch allen anderen Tierarten, einschließlich des Menschen, im Gehirn ziemlich eindeutig und präzise kodiert. Geeignete Schock-Orte für oben und unten zu finden, ist nicht ganz so einfach – aber auch nicht unmöglich, erklärt Boris Kleber von der Universität Tübingen. Man müsse nur, etwa indem man dem Versuchstier eine kleine Mess-Matte implantiere, die bei bestimmten Bewegungen ausgelösten Erregungsmuster im Gehirn erfassen: "Das ist ja im Grunde nur ein motorischer Befehl", sagt der Psychologe, der selbst an Möglichkeiten arbeitet, mit elektrischen Signalen aus menschlichen Gehirnen externe Apparate zu steuern – etwa, um gelähmten Menschen zu helfen.

Taubenballett zur Olympiade?

Zur Steuerung der Tauben könnte man alternativ versuchen, entsprechende sensorische Areale zu identifizieren, und diese dann zu stimulieren. So wie es auch Talwar und seine Kollegen mit ihren Robo-Ratten taten - Schnurrhaare sind ja gewissermaßen erweiterte Sinnesorgane. Auch eine Taube könnte man so an einer Stelle für "oben" und einer für "unten" kitzeln, und sie dann jedes Mal belohnen, wenn sie ihre Flugrichtung auf die gewünschte Weise ändert.

Man kann allerdings weder Taube noch Ratte wirklich im engeren Sinne fernsteuern: Die ausgeführten Bewegungen bleiben zunächst gewissermaßen Willensakte der Tiere, die sie ausführen, weil sie eine Belohnung erwarten. Davon, all die komplizierten Erregungsmuster auszulösen, die eine Bewegung direkt und verlässlich verursachen, ist man noch weit entfernt, sagt Kleber: "Das sind so komplexe Muster, das würde schon an Gedankenlesen grenzen." Bislang beschränkt sich die Fernbedienung fürs Getier auf Fingerzeig-Reaktion-Belohnung.

Eine Taube, der man tatsächlich direkt in ihren Bewegungsablauf hineinregiert, würde womöglich einfach vom Himmel fallen – schließlich ist Fliegen keine triviale Angelegenheit. Da müssten auch komplexe sensorische Variablen berücksichtigt werden, "zum Beispiel, wie der Wind am Flügel anliegt", gibt Kleber zu bedenken. Man ist also zunächst besser damit bedient, das Tier nur sanft in die gewünschte Richtung zu schubsen.

Was genau die chinesische Forschergruppe mit den ferngesteuerten Tauben anfangen will, wurde übrigens nicht mitgeteilt. Aber vielleicht wird es zur Eröffnung der olympischen Spiele in Peking im kommenden Jahr ja ein Flug-Ballett statt der üblichen Massenflucht der weißen Vögel zu sehen geben.



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