Forschung fürs künstliche Auge gestartet

BREMEN. Bremer Forscher starten jetzt mit Mitteln aus der Exzellenzinitiative und der Deutschen Forschungsgemeinschaft - insgesamt 1,3 Millionen Euro - die Projekte, "I-See - das künstliche Auge" und "InAuKa".

Sie prüfen, wie elektrische Signale direkt ins Gehirn eingespeist und dort verarbeitet werden, teilt die Uni Bremen mit. Dabei beginnen sie jetzt, an Systemen für Patienten zu arbeiten, aber bis zum künstlichen Auge werde es noch zehn Jahre dauern.

Blindheit kann entstehen, wenn die Verarbeitung oder Weiterleitung von Signalen durch Krankheit oder Verletzung gestört ist. Eine Behandlung ist, künstliche elektrische Signale ins Gehirn einzuspeisen, um so den geschädigten Teil der Sinnesorgane oder des Gehirns zu überbrücken und in seiner Funktion zu ersetzen.

Die Einführung von Signalen durch direkte elektrische Stimulation der Nervenzellen im Gehirn ist aber extrem schwierig. Ein Hauptproblem ist, eine "naturähnliche" elektrische Stimulation durchzuführen, die vom Gehirn "verstanden" wird.

Die Nervenzellen müssen also die Informationen so aufnehmen, als wenn es ein Signal wäre, das von echten Hirnzellen erzeugt wurde.

"Man kann das Gehirn aber nicht einfach mit elektronischen Signalen bombardieren. Nur wenn man das Gehirn genau versteht, kann es so stimuliert werden, dass es die Signale auch aufnimmt und weiterleitet," erläutert Professor Klaus Pawelzik, Wissenschaftler vom Zentrum für Kognitionswissenschaften der Uni Bremen.

Verarbeitbare elektrische Simulationsmuster erzeugen

Jedoch muss das Implantat über Jahre die Stimulation ermöglichen. Ein Paradebeispiel hierfür ist das Cochlea Implantat, das vielen Menschen ermöglicht, bei einer Schädigung des Gehörs wieder Töne der Umgebung wahrzunehmen.

In diesem speziellen Beispiel wird jedoch die Hörschnecke anstatt des Gehirns elektrisch gereizt, was die Einspeisung extrem vereinfacht. In den beiden bewilligten Projekten suchen sieben Ingenieure und Wissenschaftler der Universität Bremen aus vier verschiedenen Instituten gemeinsam nach Lösungen.

Über drei Jahre hinweg wird zu den Grundlagen von kortikalen Sehprothesen geforscht.

Ziel ist nun, aus Lichtpunkten, die durch elektrische Stimulation der Sehrinde erzeugt werden, bei Rhesusaffen eine Sehwahrnehmung zu generieren. Neben diesen neurobiologischen Untersuchungen und dafür notwendigen theoretischen Modellen soll auf der technischen Seite ein kabelloser und unter dem Schädel implantierbarer Stimulator entwickelt werden.

Dieser Stimulator wird auch die raum-zeitliche Aktivität an der Oberfläche des Gehirns detailliert messen können. Diese Information über die neuronale Aktivität ist wichtig, um für das Gehirn gut verarbeitbare elektrische Stimulationsmuster zu erzeugen. (eb)