Schritt zur Seh-Prothese für Blinde
Blinde sehend zu machen, ist ein Wunschtraum der Augenmedizin. Und die Forschung ist nun einen Schritt weiter auf dem Gebiet der Sinnesprothesen fürs Hören oder Sehen. Möglich macht das eine Art 'virtuelles Mikroskop' für die Sinnesforschung.
Blinde sehend zu machen, ist ein Wunschtraum der Augenmedizin. Und die Forschung ist nun einen Schritt weiter auf dem Gebiet der Sinnesprothesen fürs Hören oder Sehen. Möglich macht das eine Art "virtuelles Mikroskop" für die Sinnesforschung. Die Arbeit der Sinnesforscher war bisher dadurch eingeschränkt, dass sie die natürlichen Verknüpfungen der Nervenzellen nicht genau genug untersuchen konnten. Doch nun gibt es neue Hoffnung.
Denn eine Forschergruppe der Universitätsmedizin Göttingen hat in Zusammenarbeit mit Wissenschaftlern des Italienischen Instituts für Technologie ein neues Verfahren entwickelt. Mit ihm gelingt es, aus Messungen der Reaktionen einzelner Nervenzellen auf sensorische Reize ein Abbild vorgeschalteter Nervenzellen zu rekonstruieren. Das "virtuelle Mikroskop" kann komplexe Verschaltungen von Nervenzellen darstellen, die bisher nicht erkennbar waren. Das erleichtert die Untersuchung der Sinnessysteme und damit schließlich die Entwicklung entsprechender Prothesen.
Für die Zukunft hoffen die Forscher, dass sich mit der neuen Technik auch Therapiemethoden testen und verbessern lassen, die derzeit zur künstlichen Anregung der Netzhaut im Fall von Blindheit entwickelt werden. "Auf welche Reizeigenschaften eine Nervenzelle reagiert, hängt größtenteils davon ab, von welchen anderen, vorgeschalteten Nervenzellen sie ihre Eingänge erhält" erklärt Prof. Dr. Tim Gollisch, Senior-Autor der Publikation. Im dichten Gedränge der Nervenfasern im Gehirn sei aber meist nicht ohne Weiteres ersichtlich, welche Nervenzellen mit welchen anderen verbunden sind. Dies erschwere die Untersuchung der Sinnessysteme und damit auch die Entwicklung von Sinnesprothesen.
Um die Verschaltungen der Nervenzellen zu rekonstruieren, bedienen sich die Forscher moderner Analysemethoden aus dem Bereich des maschinellen Lernens. Meist werden diese Methoden für die Analyse von Bildern verwendet, etwa um Objekte in Fotos zu erkennen. Diese Vorgehensweise haben die Forscher abgewandelt, um statt Objekten in Fotos nun einzelne Nervenzellsignale in komplexen Aktivierungsmustern zu erkennen.
