Hintergrundinformationen

Video: Die Intelligenz der Ratten

Schlaue Tiere - Intelligenz ist nicht nur dem Menschen vorbehalten

Hamburg (ots) - Kraken öffnen mit ihren Armen zugeschraubte Gläser, Elefanten erkennen sich im Spiegel, Papageien können rechnen und Buschhäher wissen, dass ihre Artgenossen Diebe sind. Aktuelle wissenschaftliche Forschungen belegen, dass viele Tiere zu Denkleistungen fähig sind, die man bisher nur Menschen und Menschenaffen zugetraut hat. Das berichtet NATIONAL GEOGRAPHIC DEUTSCHLAND in der Titelgeschichte der März-Ausgabe (EVT 22.2.2008) und zeigt eine ganze Porträtgalerie intelligenter Tiere, darunter die Border-Collie-Hündin “Betsy”, die einen Wortschatz von 340 Wörtern hat. Nicht nur Schimpansen und Orang-Utans bauen Werkzeuge, mit denen sie Termiten aus ihrem Bau angeln, auch manche Vogelarten, wie etwa Krähen, biegen Drähte zu Haken, um so an Futter zu gelangen. Buschhäher können sich zudem an frühere Ereignisse erinnern. Sie wissen, dass sie ein Stück Futter versteckt haben und holen es heraus, ehe es verdirbt. Sie planen auch für den nächsten Tag und legen Futter beiseite, selbst wenn sie noch hungrig sind. Zahlreiche Experimente mit Tieren zeigen, dass die Wurzeln der Kognition offenbar viel weiter zurückreichen und verbreiteter sind, als lange Zeit angenommen wurde, und dass Intelligenz nicht nur dem Menschen vorbehalten ist.

1999 verblüffte der Border-Collie “Rico” die Zuschauer der TV-Sendung “Wetten dass” mit seinem Wissen über verschiedene Spielzeuge. Max-Planck-Wissenschaftler kamen nach Tests mit “Rico” zu dem Schluss, dass er Wörter so schnell wie ein Kleinkind speichern kann und zum Erlernen prinzipiell die gleichen angeborenen Fähigkeiten nutzt. Was manche Border-Collies können, schaffen nicht einmal Schimpansen. Wenn begabte Hunde dieser Rasse, wie die berühmte “Betsy” aus Österreich, ein Wort ein- oder zweimal hören, dann wissen sie bereits, dass das Lautmuster etwas Bestimmtes bedeutet. Außerdem können sie Gegenstände anhand von Fotos suchen und finden. Dass Hunde die menschliche Kommunikation verstehen, ist eine relativ junge Neuerung der Evolution. Eine Ursache dafür ist vermutlich ihr langes Zusammenleben mit dem Menschen.

Selbst wirbellose Tiere, wie Kraken, benutzen Werkzeuge und haben offenbar Spaß daran, Wasserstrahlen auf Menschen abzufeuern. Kognitionswissenschaftler sind der Ansicht, dass Intelligenz nicht länger für Primaten oder Säugetiere reserviert sein sollte. Der Mensch ist nicht der Einzige, der erfindet oder plant, andere austrickst oder anlügt. Viele Tiere verfügen über ebensolche Fähigkeiten, können mit dem Menschen kommunizieren, sein Verhalten nachahmen und haben ein gutes Gedächtnis.

Kommentar:
Intelligenz bei Tieren scheint nachgewisen, aber wie man Bewusstsein feststellen kann, wird im neu erschienenen Buch von Klaus-Dieter Sedlacek “Unsterbliches Bewusstsein” ISBN: 978-3-837-04351-8 beantwortet.

Video: Professor Dr. Wolf Singer, Max Planck Institut Frankfurt über die synchrone Oszillation von Gehirnwellen


(idw). Wie entsteht die Welt in unserem Kopf? Warum erscheint sie uns als einheitliches, zusammenhängendes Phänomen - obwohl doch Neurobiologen seit langem wissen, dass unser Gehirn zum Beispiel Sinneswahrnehmungen in mehreren Dutzend verschiedenen Arealen und zudem in unterschiedlicher Geschwindigkeit verarbeitet? Was “bindet” die Nervenzellen in den oft weit voneinander entfernten Arealen zusammen? Und: Kann die Aktivität vieler solcher Nervenzell-Verbände jenen mentalen Zustand erzeugen, den wir “Bewusstsein” nennen?

Worüber Philosophen wie Renè Descartes (”Ich denke, als bin ich”) seit Jahrhunderten rätselten, rückte in den beiden letzten Jahrzehnten zunehmend ins Zentrum des Interesses der Neurobiologen. Den theoretischen Schlüssel für das Tor zur experimentellen Erkundung des Bewusstseins lieferte ihnen die 1981 von Christoph von der Malsburg formulierte “Korrelationstheorie der Hirnfunktion” - ein radikal neues Konzept, wie der Kosmos im Kopf funktionieren könnte: keine Zentrale und kein starres Programm, dafür eine zeitliche Verknüpfung (die “Korrelation”) der Aktivitäten von Nervenzell-Verbänden, die sich augenblicklich und je nach Bedarf selbst zu Zweckbündnissen zusammenschließen, um bestimmte Aufgaben gemeinsam zu lösen. Damit öffnete sich ein eleganter Weg aus dem “Bindungsproblem” der Hirnforscher.

Diese Idee war vor 20 Jahren allerdings zu revolutionär: Der studierte Physiker von der Malsburg - heute Professor an der Ruhr-Universität Bochum - konnte sie damals nur als weitgehend unbeachteten “Internen Report 81-2″ des Max-Planck-Instituts für biophysikalische Chemie in Göttingen, wo er seinerzeit arbeitete, veröffentlichen. Erst 1987 entdeckten Wolf Singer, Direktor am Max-Planck-Institut für Hirnforschung in Frankfurt, und sein US-amerikanischer Forschungsgast Charles Gray ungewöhnliche elektrische Oszillationen im Frequenzbereich um 40 Hertz (Schwingungen pro Sekunde) in einem fürs Sehen zuständigen Hirnrindenbereich narkotisierter Katzen. Ähnliche Phänomene registrierte etwa zur selben Zeit ein Team um Reinhard Eckhorn von der Universität Marburg.

Damit war der Damm gebrochen. Seitdem untermauert eine wachsenden Zahl experimenteller Ergebnisse die Existenz zeitlich synchronisierter Entladungen von Nervenzell-Verbänden - auch neuronale Ensembles genannt - in tierischen und menschlichen Gehirnen. Vor allem die Forschergruppe um Wolf Singer, der auch der studierte Mediziner und Philosoph Andreas Engel bis zum Jahr 2000 angehörte, trug mit ihren Arbeiten wesentlich zur Aufklärung bei, welche Rolle die synchronisierten Oszillationen in hoch entwickelten Gehirnen spielen.

Heute, berichtet Andreas Engel, der inzwischen am Forschungszentrum Jülich arbeitet, “weisen zahlreiche Arbeiten darauf hin, dass diese zeitlichen Korrelationen tatsächlich eine Bindungsfunktion haben” - und das nicht nur bei der Verarbeitung von Sinneseindrücken oder beim Steuern komplizierter Bewegungsabläufe: Die zeitliche Bindung neuronaler Ensembles, die ihre Aktivität höchst präzise im Millisekunden-Bereich synchronisieren, könnte nach Meinung Engels und Singers auch “entscheidend für die Entstehung von Bewusstsein” sein.

Kommentar:
Wenn synchrone Gehirnwellen nicht nur innerhalb eines Gehirns vorkommen, sondern wie von Physikern festgestellt auch transpersonal zwischen verschiedenen Personen übertragen werden, deutet das auf die Existenz eines “Jenseits” und eines unsterblichen Bewusstsein außerhalb des Gehirns hin. Näheres kann dazu im neu erschienenen Buch von Klaus-Dieter Sedlacek “Unsterbliches Bewusstsein” ISBN: 978-3-837-04351-8 nachgelesen werden.

Sachbuch-Neuerscheinung!

Fünfunddreißig hochkarätige Wissenschaftler haben eine Vision. Sie treffen sich in der Abgeschiedenheit und wollen etwas über die Unsterblichkeit des Bewusstseins und den Sinn des Lebens erfahren. Am Ende steht das sensationelle Ergebnis: Es gibt ein Jenseits!

Scheinbar unerklärliche Phänomene werden nicht nur aufgezählt, sondern in einen großen Zusammenhang gebracht und verständlich erklärt. Für Anschaulichkeit sorgen 26 Abbildungen im Text.

Dieses Sachbuch beschreibt konkret und glaubwürdig die Dinge jenseits der Erfahrungswissenschaft und der physischen Welt. Schulkenntnisse reichen aus, um es zu verstehen.

Es ist eine Manifestation für den naturwissenschaftlich interessierten Leser.

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Video: Neuronen bei der Arbeit
(idw). Ein Team von Wissenschaftlern der Universität von Kalifornien in Los Angeles (UCLA) und des California Institute of Technology (Caltech) hat entdeckt, dass einzelne Nervenzellen (Neuronen) in der Lage sind, eine Art Vorstellung von Dingen oder Personen zu entwickeln. Diese Forschung widerspricht der Auffassung der meisten Neurowissenschaftler, wonach einzelne Zellen nichts anderes sind, als kleine Pixel in einem großen, sehr komplexen System. Die Frage lautet also: “Kann eine einzelne Nervenzelle denken?”, so Dr. Christof Koch vom Caltech, der die Ergebnisse dieser Forschung am 9. Juli auf dem Forum of European Neuroscience Societies (FENS) 2006 in Wien vorstellte.
“Was ist Bewusstsein? Das ist eine grundlegende Frage, die beantwortet werden muss”, sagte Dr. Koch. Dr. Itzhak Fried, Dr. Koch und Mitarbeiter untersuchten acht Patienten, die wegen ihrer Epilepsie behandelt werden sollten. Zu diesem Zweck wurden den Patienten Elektroden ins Gehirn eingepflanzt, um damit den Ursprung für ihre epileptischen Anfälle aufzuspüren.

Gleichzeitig wurden jedem Patienten im Temporallappen, der Stelle im Gehirn hinter den Schläfen, wo das Gedächtnis vermutet wird, 100 Mikroelektroden eingepflanzt. Nach der Operation wurden die Patienten gebeten, sich unter anderem Bilder berühmter Menschen auf einem Computer anzusehen. Während sich die Patienten die Bilder anschauten, maßen die Wissenschaftler die elektrischen Ströme der Nervenzellen, die mit den Elektroden verbunden waren.

Die Wissenschaftler stellten fest, dass einzelne Neurone quasi als Antwort auf bestimmte Bilder elektronische Signale aussandten, also “feuerten”. So sah ein Patient in einer Reihe verschiedener Bilder sieben Photos von Jennifer Aniston, einer amerikanschen Filmschauspielerin. Für jedes einzelne dieser sieben Photos “feuerte” jeweils eine bestimmte Nervenzelle. Ein anderer Patient hatte eine bestimmte “Halle Berry-Nervenzelle”, die sogar nur auf den Schriftzug der amerikanischen Schauspielerin reagierte. Bemerkenswert fanden die Wissenschaftler, dass das Neuron nicht nur bei dem Photo “feuerte”, sondern auch bei den abstrakten Schriftzeichen.

Die Vorstellung, wonach einzelne Neuronen auf etwas reagieren, ist nicht neu. Sie geht auf den Neurowissenschaftler Jerry Lettvin zurück, der in den 60er Jahren des vergangenen Jahrhunderts mit einer “Großmutter-Zelle” Aufsehen erregt hatte. Danach könne ein einzelnes Neuron die Erinnerung an einen Menschen, in diesem Fall eine Großmutter, speichern. Diese Vorstellung wurde als zu vereinfachend abgelehnt.

“Wir brauchen jetzt moderne molekulare Methoden, um herauszufinden, wie das Gehirn arbeitet”, sagte Dr. Koch vor dem Hintergrund der neuesten Erkenntnisse. “Aber diese Forschung wird nicht einfach sein, das sie größere Gehirnoperationen nötig macht”. Hinzu komme, dass es praktisch sehr schwer ist, in großangelegten Studien jedes einzelne Neuron zu untersuchen.

Zweifelsohne wird diese Forschung weitreichende Auswirkungen haben. Diese einzelnen Nervenzellen könnten unter Umständen am Gedächtnis beteiligt sein. Dr. Koch will jetzt zunächst herausfinden, auf wieviele verschíedene Bilder ein Neuron reagieren kann und wie diese speziellen Nervenzellen organisiert sind.

Kommentar:
Wenn bereits einzelne Nervenzellen denken können und möglicherweise sogar primäres Bewusstsein zeigen, dann unterstützt das die Theorie, dass Bewusstsein unabhängig vom Gehirn existiert. Mehr dazu im Sachbuch mit dem Titel “Unsterbliches Bewusstsein” ISBN 978-3-837-04351-8

Wissen Sie über künstliche Diamanten Bescheid?

Auf der Suche nach der Weltformel benötigt der Protagonist des gleichnamigen SciFi-Romans “Professor Allman” mindestens sechs diamantene Pyramiden um die im Kristall gespeicherten Informationen vollständig zu entschlüsseln. Professor Allman vermutet, dass die diamantenen Pyramiden mit der Kantenlänge 10 cm durch eine sehr fortschrittliche Zivilisation in den parallelen Universen hinterlassen wurden, da ihm keine Methode bekannt ist, solche riesigen Diamanten künstlich herzustellen. Nun erzielen Augsburger Physiker mit einem neuem Verfahren entscheidende Fortschritte in der Herstellung künstlicher Diamanten.

(idw). Weltweit wird von vielen Wissenschaftlern an der Erforschung einer neuen Methode zur Herstellung von Diamant aus kohlenstoffhaltigen Gasen gearbeitet. Zu diesen zählt auch eine Gruppe von Experimentalphysikern der Universität Augsburg, die sich das Ziel gesetzt haben, ein Verfahren zu entwickeln, das es erlaubt, dünne Einkristalle von Diamant von nahezu beliebiger Größe zu synthetisieren. Bei diesen Bemühungen ist der Gruppe um Prof. Dr. Bernd Stritzker und Dr. Matthias Schreck in den letzten Monaten ein entscheidender Fortschritt gelungen, der großflächige Diamant-Einkristalle, wie sie für die zukünftige Realisierung einer Hochtemperaturelektronik notwendig sind, in greifbare Nähe rücken läßt.

Vergleicht man die physikalischen Materialparameter von Diamant mit denen aller anderen bekannten Werkstoffe, so findet man, daß Diamant in einigen Fällen - z. B. was Härte und Wärmeleitfähigkeit betrifft - absoluter Spitzenreiter ist; bei einer Reihe weiterer Größen weist er zusammen mit anderen Materialien die höchsten Werte auf. Diese einzigartige Kombination extremer Eigenschaften verschafft Diamant eine Sonderstellung unter allen Werkstoffen. Für eine Reihe technischer Anwendungen birgt dies das Potential, ultimative Lösungen zu finden, d. h. Lösungen, die durch weitere Entwicklungen nicht mehr zu verbessern sind - beispielsweise Leistungstransistoren, die bei extremen Temperaturen (800o C) arbeiten, oder Fenster für Hochleistungslaser.

Seit vor über 200 Jahren der französische Chemiker Lavoisier die ersten Hinweise hatte, daß Diamant ausschließlich aus Kohlenstoff besteht, haben Alchemisten, Chemiker und Physiker nach einem künstlichen Syntheseweg gesucht. Die Synthese, wie sie für die heutigen Industriediamanten verwendet wird, gelang aber erst in den 50er Jahren dieses Jahrhunderts bei Temperaturen von über 1400o C und Drücken von über 65.000 Atmosphären. Angesichts dieser unwirtlichen Bedingungen sowie der relativ geringen erreichbaren Größe der Kristalle - nach tagelanger Kristallzucht günstigstenfalls ca. 1 cm - bemühte man sich in den letzten Jahren um Alternativen. Diese Bemühungen führten zu einem neuen Verfahren, bei dem man in einer kohlenstoffhaltigen Gasatmosphäre unzählige - eine Milliarde pro Quadratzentimeter - kleinste Diamantkristallite wachsen läßt. Dünne, superharte Schichten, nach diesem Verfahren z. B. auf Bohrer als Verschleißschutz aufgebracht, sind schon heute käuflich erhältlich.

Da die Korngrenzen zwischen den einzelnen, unterschiedlich orientierten Kristalliten den Elektronenfluß behindern, sind sie in dieser Form für Mikroelektronik allerdings nicht zu verwenden. Bei anderen Materialien behelfen sich Wissenschaftler in solch einem Fall üblicherweise damit, daß sie die einzelnen Kristallite - auf einer geschickt gewählten Unterlage - alle identisch ausrichten, so daß sie zu einem perfekten Einkristall zusammenwachsen können. Die Augsburger Physiker haben dieses Verfahren für Diamant nun entscheidend optimiert: Im Rahmen einer Diplomarbeit von Harald Roll haben sie das für das Diamantwachstum üblicherweise als Unterlage verwendete Silizium durch eine hauchdünne, auf einen Einkristall von Strontiumtitanat aufgebrachte Schicht des Edelmetalls Iridium ersetzt. Damit erzielten sie sofort eine im Vergleich zu allen früheren Arbeiten fünf- bis zehnfach bessere Ausrichtung der Diamantkristallite. Stritzker und Schreck sind zuversichtlich, die von ihnen erreichte und zur Zeit unübertroffene Präzision der Ausrichtung von wenigen Zehntel Grad in der nächsten Zeit weiter verbessern zu können. Der Traum vieler Materialwissenschaftler, Einkristalle aus dem einzigartigen Material Diamant mit Durchmessern von 10 cm und mehr für verschiedenste Anwendungen zur Verfügung zu haben, könnte damit schon bald Realität werden.

Video: Das Geheimnisvolle Reich der Quanten

Quantenphysiker behaupten: „Es gibt ein Jenseits”

(prcenter.de) Es klingt wie ein verspäteter Aprilscherz, doch die These einiger Physiker ist völlig ernst gemeint. Neueste Ergebnisse aus der Quantenphysik lassen darauf schließen, dass es eine physikalisch beschreibbare Seele gibt, die im „Jenseits” weiter existiert.

Das Fundament für die revolutionäre These liefert das quantenphysikalische Phänomen der Verschränkung. Bereits Albert Einstein ist auf diesen seltsamen Effekt gestoßen, hat ihn aber als „spukhafte Fernwirkung” später zu den Akten gelegt. Erst vor kurzem hat der Wiener Quantenphysiker Professor Anton Zeilinger den experimentellen Nachweis dafür geliefert, dass dieser Effekt in der Realität tatsächlich existiert.

Das Verschränkungsprinzip besagt folgendes: Wenn zwei Quantensysteme miteinander in Wechselwirkung treten, müssen diese fortan als ein Gesamtsystem betrachtet werden. Diese Verschränkung bleibt auch dann erhalten, wenn der Zeitpunkt der Wechselwirkung weit in der Vergangenheit liegt und die zwei Teilsysteme inzwischen über große Distanzen getrennt sind. Die Folgen dieses Effekts erinnern bereits an übernatürliche Phänomene, wie ein Gedankenexperiment zeigt.

Bei diesem führt ein Experimentator an einem x-beliebigen Ort der Erde eine Messung an einem Teilchen A durch. Ist dieses Teilchen mit einem anderen Teilchen B verschränkt, so wird Letzteres durch diese Messung simultan beeinflusst. Dabei ist es völlig egal, ob die Entfernung zwischen Teilchen A und B beispielsweise 100 Meter, 1000 Kilometer oder gar Lichtjahre beträgt. Und wie gesagt erfolgt die Beeinflussung gleichzeitig, nicht etwa mit Lichtgeschwindigkeit, sondern unendlich schnell! Einige Physiker schließen nunmehr daraus, dass zumindest Teile der belebten und unbelebten Welt miteinander verschränkt sind und auf subtile Weise miteinander kommunizieren. Als Auslöser für die Verschränkung wird der Urknall genannt.

Professor Dr. Hans-Peter Dürr, ehemaliger Leiter des Max-Planck-Instituts für Physik in München, vertritt heute die Auffassung, dass der Dualismus kleinster Teilchen nicht auf die subatomare Welt beschränkt, sondern vielmehr allgegenwärtig ist. Mit anderen Worten: Der Dualismus zwischen Körper und Seele ist für ihn ebenso real wie der „Welle-Korpuskel-Dualismus” kleinster Teilchen. Seiner Auffassung nach existiert ein universeller Quantencode, in der die lebende und tote Materie eingebunden ist. Dieser Quantencode soll sich über den gesamten Kosmos erstrecken.

Konsequenterweise glaubt Dürr aus rein physikalischen Erwägungen an eine Existenz nach dem Tode. In einem Interview erläuterte er dies wie folgt: „Was wir Diesseits nennen, ist im Grunde die Schlacke, die Materie, also das was greifbar ist. Das Jenseits ist alles Übrige, die umfassende Wirklichkeit, das viel Größere. Das, worin das Diesseits eingebettet ist. Insofern ist auch unser gegenwärtiges Leben bereits vom Jenseits umfangen.”

Auch Dr. Christian Hellweg ist von dem Quantenzustand des Geistes überzeugt. Der Wissenschaftler hat sich nach dem Abschluss seines Physik- und Medizinstudiums am Max-Planck-Institut für biophysikalische Chemie in Göttingen jahrelang mit der wissenschaftlichen Erforschung der Hirnfunktionen beschäftigt. Seine These bringt er wie folgt auf den Punkt:
„Unsere Gedanken, unser Wille, Bewusstsein und Empfindungen weisen Eigenschaften auf, die als Merkmale des Geistigen bezeichnet werden können. Geistiges lässt keine direkte Wechselwirkung mit den bekannten naturwissenschaftlichen Grundkräften - wie Gravitation, elektromagnetischen Kräften etc. - erkennen. Auf der anderen Seite aber entsprechen diese Eigenschaften des Geistigen haargenau denjenigen Charakteristika, die die äußerst rätselhaften und wunderlichen Erscheinungen der Quantenwelt auszeichnen.”

In ein ähnliches Horn stößt der berühmte amerikanische Physiker und Nobelpreisträger John Archibald Wheeler: „Viele Physiker hofften, dass die Welt in gewissem Sinne doch klassisch sei - jedenfalls frei von Kuriositäten wie großen Objekten an zwei Orten zugleich. Doch solche Hoffnungen wurden durch eine Serie neuer Experimente zunichte gemacht.”

Der Text ist ein Exklusivauszug dem gerade erschienenen Buch „Die geheime Physik des Zufalls. Quantenphänomene und Schicksal”

von Rolf Froböse

Kommentar:
Es gibt sogar eine naturwissenschaftliche Theorie vom Jenseits und Beweise. Mehr dazu im Sachbuch mit dem Titel “Unsterbliches Bewusstsein” ISBN 978-3-837-04351-8

Wissen Sie was Bionik ist? Hier jetzt die Antwort und ein Video zur Einführung!

(idw) Deutsche Roboter gehören zu dem Besten, was derzeit weltweit zu finden ist. Herausragend ist dabei die “Bionik”, ein Forschungsgebiet zwischen Ingenieurwissenschaften und Biologie, in dem versucht wird, das Vorbild der Natur bei der Konstruktion von Maschinen zu berücksichtigen.
Die Entwicklung von Robotern, die sich auf Beinen fortbewegen, steckt allerdings noch in den Anfängen - anders als es Science-Fiction-Filme glauben lassen. Der Unterschied zu den Bewegungsabläufen von Tier und Mensch ist immer noch gewaltig. Denn das Laufen ist weitaus komplizierter zu bewerkstelligen, als es aussieht, und das nicht nur im Falle des Tausendfüßers. Wann ist ein Bein zu heben, in der Luft voranzuschwingen, zu senken, zu belasten? Und welches seiner Gelenke soll zu diesem Zweck welche Bewegungen mit welchen Kräften ausführen? Natürlich gibt es auch eine Reihe von gesellschaftlichen Fragen an die Wissenschaftler: Worin bestehen die Chancen, aber auch die Risiken des Einsatzes von Robotern? Worin kann der Nutzen solcher Maschinen in unserem Alltag bestehen? Lässt sich der Missbrauch solcher Roboter durch die Militärindustrie verhindern?

An der Spitze dieser Forschungen stand 1993 ein vierköpfiges Team von Wissenschaftlern, das den Körber-Preis erhielt. Schon damals hatte das Team eine sechsbeinige Laufmaschine entwickelt, die den Konkurrenten etwa aus den USA und Japan deutlich voraus war. Mit dem Gewinn des Körber-Preises wollte sich die Gruppe ihrem nächsten Projekt zuwenden, dem Bau eines sogenannten “Rohrkrabblers”.

Unsere Zivilisation beruht nicht zuletzt auf einer Vielzahl von Rohrleitungssystemen, die für Wartung und Reparatur häufig unzugänglich sind - in Chemieanlagen, Kraftwerken, Versorgungsleitungen. Da liegt es nahe, Roboter hineinzuschicken, und am besten wäre es, wenn sie Beine hätten. Der Rohrkrabbler hat besonderen Anforderungen zu genügen, so müssen beispielsweise seine acht Beine sicheres Haften garantieren. Die Bewegungen soll später ein künstliches neuronales Netz koordinieren, das aber vom dezentralen Prinzip keineswegs abweicht.

Wissen Sie ob Cyborgs real oder Science Fiction sind? Hier jetzt der Bericht über ein aufregendes Projekt des Bundesforschungsministeriums!

Der Cyborg ist ein Mischwesen zwischen lebendigem Organismus und Maschine. Unter einem Cyborg versteht man eine Art Mensch-Maschine, das heißt einen Menschenkörper, in den künstliche, insbesondere elektronische Bausteine eingefügt worden sind.

(idw) Zwölf Jahre dauerte die Entwicklung: Nun hat ein interdisziplinäres Team von Netzhautchirurgen, Ingenieuren und Neurophysikern die weltweit erste vollständig in das menschliche Auge implantierbare Sehprothese erfolgreich bei sechs blinden Patienten eingesetzt. Das Bundesforschungsministerium (BMBF) hat die Entwicklung dieser Technik initiiert und seit 1995 mit mehreren Millionen Euro maßgeblich gefördert. Von Beginn an trug die Arbeitsgruppe Neurophysik der Philipps-Universität entscheidend zur Entwicklung bei.

Ungefähr 3 Millionen Menschen, darunter 10 000 in Deutschland, leiden unter Retinitis pigmentosa. Bei dieser Augenerkrankung schwindet die Sehfähigkeit aufgrund des Absterbens von Netzhautzellen stetig bis zur Erblindung. Allerdings bleibt in der Regel ein Teil der Nervenzellen, die visuelle Information zum Gehirn weitertragen, intakt. Hier können Sehprothesen ansetzen. Die ins Auge implantierten Mikrochips lösen durch elektrische Reizung Signale in den Nervenzellen aus, die die Patienten dann als Seheindrücke wahrnehmen. Ingenieure der RWTH Aachen und des Duisburger Fraunhofer Instituts für Mikroelektronische Schaltungen und Systeme haben zusammen mit den Augenkliniken Aachen und Essen und der Arbeitsgruppe Neurophysik an der Philipps-Universität Marburg jetzt für diese Krankheit eine EPIRET3 genannte Sehprothese entwickelt. Ihre Besonderheit liegt darin, dass sie weltweit als einziges System drahtlos funktioniert. Sie wird vollständig in das Auge implantiert und muss nicht, wie andere Retina-Implantate, mit Kabelverbindungen von außen versorgt werden. Dies reduziert die Operationszeit, vereinfacht die Handhabung und senkt die Belastungen für die Patienten.

Die neue Sehprothese wurde sechs freiwilligen Patienten der Universitäts-Augenkliniken in Aachen und Essen eingesetzt. Alle Patienten waren seit mehreren Jahren erblindet. Während einer vierwöchigen Testphase untersuchten die Wissenschaftler der AG Neurophysik der Philipps-Universität (Dipl. Biol. Susanne Klauke, Dr. Thomas Wachtler, Prof. emer. Dr. Reinhard Eckhorn und der Leiter der AG, Prof. Dr. Frank Bremmer) die Wahrnehmungen der Patienten mit verschiedenen elektrischen Testreizen. Bei allen Patienten wurden Seheindrücke ausgelöst, und sie konnten verschiedene Reizmuster unterscheiden. Nach diesem Erfolg besteht der nächste Schritt darin, die Implantationsdauer zu verlängern und die Operationstechnik weiter zu verbessern. Damit sich die Patienten mit der Prothese in ihrer Umwelt zurechtfinden können, muss das System künftig noch mit einer Kamera gekoppelt werden, die per Funk Signale an das Implantat sendet.

Nachdem sich diese Methode bei den ersten Patienten als wirksam und sicher erwiesen hat, haben mehrere Medizintechnikfirmen eine Firma gegründet, die jetzt ein marktfähiges Retina-Implantat entwickeln wird. Die AG Neurophysik wird auch an dieser Weiterentwicklung maßgeblich beteiligt sein. Durch diese Weiterentwicklung könnte die Prothese in einigen Jahren mehr Patienten verfügbar gemacht und auch zur Behandlung der fortgeschrittenen altersbedingten Makuladegeneration eingesetzt werden. Diese stärker verbreitete Augenkrankheit ist für etwa die Hälfte der Fälle von Altersblindheit verantwortlich.

In der Science Fiction Geschichte “Paradisienne” besitzt der Verkaufsleiter Penthilos Hades eine Hippocampus-Prothese, d.h. einen Chip, der einen Teil seiner Gehirnfunktion übernimmt. Er ist damit nach gängiger Definition ein Cyborg. Die Prothese verändert seinen Charakter und führt zu verbrecherischem Handeln.

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