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Im Netzwerk der Hirnareale

Ausgezeichnete Primatenforschung erlangt neue Erkenntnisse im visuo-motorischen Prozess.

30.01.2015 • 0 Kommentare

Stefan Schaffelhofer, Wissenschaftler in der Abteilung Neurobiologie am Deutschen Primatenzentrum in Göttingen hat den Förderpreis des Deutschen Primatenzentrums, der jährlich an Nachwuchswissenschaftler verliehen wird, für seine Forschung über die Informationsverarbeitung vom Auge bis zur Hand erhalten. Er teilt sich diese Auszeichnung mit einer Wissenschaftlerin des Max-Planck-Instituts in Leipzig. Die Erkenntnisse der Forschung sind essentiell für die Weiterentwicklung von Roboterhänden und Handprothesen.

Die Prozesse im Gehirn, die das Greifen eines Wasserglases ermöglichen, sind äußerst komplex. Die Augen müssen die Form des Zielobjekts erfassen und diese Information an die richtige Stelle im Gehirn melden. Dieses muss dann berechnen welche Muskeln bewegt werden müssen, um die Hand so zu formen, dass der Gegenstand ergriffen werden kann und adäquater Druck ausgeübt wird. Die Wissenschaftler identifizierten drei miteinander vernetzte Areale in der Großhirnrinde, die als AIP, F5 und M1 bezeichnet werden.

Schaffelhofer wollte die visuo-motorischen Prozesse dieser Regionen besser verstehen und visualisieren. Im Rahmen seiner Doktorarbeit hat er Rhesusaffen darauf trainiert, 50 verschiedene Objekte zu betrachten und anschließend zu greifen. Dabei wurden die Bewegungen der Hand und die Aktivität von bis zu 300 Gehirnzellen simultan aufgezeichnet. Es stellte sich heraus, das Areal AIP vor allem Form und Größe von Objekten kodiert, im Areal F5 Bewegung geplant wird und Areal M1 in der Bewegungsausführung aktiv ist.

Der Wissenschaftler konnte mit seiner detaillierten Beschreibung der Interaktionen dazu beitragen, die Übersetzung von physikalischen Objekteigenschaften in entsprechende Motorbefehle der Hand besser zu verstehen. Dieses Wissen ist ein wichtiger Grundstein für die Entstehung neuer intelligenter Prothesen.

Ul.Ma / physio.de

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