(Bildquelle unter Text, sonst Symbolbild) Quelle der Infos: Universität Freiburg
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Wie schafft es das Gehirn, Bewegungen blitzschnell zu planen und genau im richtigen Moment auszuführen? Forscher der Universität Freiburg haben dazu jetzt neue Erkenntnisse gewonnen, die langfristig Menschen mit Bewegungseinschränkungen helfen könnten.
Ein interdisziplinäres Team vom Forschungszentrum BrainLinks-BrainTools hat untersucht, wie Nervenzellen bei der Planung und Ausführung von Bewegungen zusammenarbeiten. Die Ergebnisse wurden in der renommierten Fachzeitschrift „Cell Reports“ veröffentlicht.
Für die Studie trainierten die Wissenschaftler Ratten, auf ein Vibrationssignal zu reagieren. Dabei zeichneten sie die Aktivität der Nervenzellen im Gehirn auf und analysierten sie mithilfe eines eigens entwickelten KI-Modells.
Das Forschungsteam konnte zeigen, dass sich während der Bewegungsplanung die Kommunikation zwischen verschiedenen Nervenzellen verändert. Erst wenn diese Umschaltung erfolgt, kann ein äußeres Signal die eigentliche Bewegung auslösen. Die Forschenden bezeichnen dieses neue Erklärungsmodell als „Switching Population Hypothesis“.
Laut Studienleiterin Prof. Dr. Ilka Diester helfen die Erkenntnisse dabei, die Abläufe im Gehirn besser zu verstehen. Langfristig könnten sie dazu beitragen, intelligente Prothesen präziser zu steuern. Denkbar sei, dass Sensoren künftig Bewegungsbefehle direkt aus dem Gehirn erfassen und an künstliche Gliedmaßen weiterleiten.
Möglich wurde die Studie durch die Zusammenarbeit von Biologie, Neurotechnologie, Anatomie und Künstlicher Intelligenz an der Universität Freiburg.
