Herausforderung: technisch-medialer Wandel | ||||||||
blikk schulentwicklung | ||||||||
Neuro-Implantate: ... Blinde sehen, Taube hören, Lahme gehen ... |
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Schon in den nächsten Jahrzehnten können Patienten mit amputierten Gliedern oder Nervenverletzungen ihren Tastsinn oder Sehsinn zurückerhalten. Wissenschaftler sprechen schon heute von einem Gehirndesign und haben Visionen von Cyber-Lebewesen (bdw 1/2000). |
Cochlea-Implantat:
eine Hörprothese |
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Das Cochlea
Implantat ist eine Hörprothese für Menschen, deren Taubheit
durch Ausfälle im Schneckengang im Innenohr bedingt ist. |
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Schneckengang |
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Nach
dem Einsatz eines "künstlichen Innenohrs" stimmt im Gehirn
weder die räumliche noch die zeitliche Ordnung der Impulse mit der
zuvor bestehenden Ordnung vollständig überein. So erklärt
sich das Erleben der Patienten nach der Operation: Gehört wird ein
rauschendes und knackendes Chaos. |
Zwergfellschrittmacher: eine Atemprothese |
Immer
häufiger ist bei Unfällen (z.B. bei Autounfällen) eine
Querschnittslähmung die Folge. Und das kann bedeuten, dass die oder
der Querschnittsgelähmte nicht mehr von alleine atmen kann oder der
Harnfluss ungeregelt abläuft. |
Gehstimulator: ein Muskel- und Kreislauftrainer |
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Eine Folge der Querschnittslähmung ist in der Regel die Unfähigkeit, Gehen zu können. Ein Gehstimulator dient in solchen Fällen dem Kreislauftraining, um
Er funktioniert, indem Elektroden auf Beinen und Gesäß nach einem festen Programm "Aufstehen, Gehen und Hinsetzen" per Knopfdruck steuern. Treppensteigen ist damit noch nicht möglich. Das Gerät ist außerdem nur für Patienten geeignet, die Arme und Oberkörper bewegen und sich bei Bedarf abstützen können. Die Elektroden sind oft nur mit fremder Hillfe anzubringen, die Muskeln ermüden schnell. Der Gehstimulator wird von den Kassen bezahlt, er ist aber kein Ersatz für den Rollstuhl. |
Künstliche Netzhaut: eine Sehprothese | ||||||||
Eine
künstliche Netzhaut für Blinde ist zwar erst in Entwicklung. Aber
in einigen Jahren, schätzen die meisten WissenschaftlerInnen, wird
es sie geben. Die für eine künstliche Netzhaut für Blinde notwendige Elektronik muss viel feiner sein, als bei den Implantaten für Gehörlose oder Querschnittsgelähmte. Um Lichtimpulse aufnehmen und als sinnvolle Signale ins Gehirn weiterleiten zu können, müssen einzelne Nervenzellen oder zumindest kleine Gruppen von Neuronen gezielt aktiviert werden können. Ein Netzhaut-Implantat ist aber grundsätzlich machbar. Tierversuche haben bereits gezeigt, dass im Gehirn von Katzen, denen eine künstliche Netzhaut implantiert worden ist, Lichtsignale angekommen sind. Mit der jetzt zur Verfügung stehenden Technik werden Menschen zwar höchstens schemenhafte Umrisse erkennen können. Für manche blinde Menschen bedeutet diese Aussicht aber schon viel (www-aix.gsi.de/~schuell/drpv.html). Für die weitere Entwicklung eines Netzhautimplantats ist die Grundlagenforschung u.a. am Max-Planck-Institut für Biochemie in Martinsried (bei München) zentral. Hier beschäftigt man sich mit der Kommunikation zwischen toter Elektronik und lebender Zelle. So lässt man Nervenzellen auf Siliziumchips wachsen und untersucht, was an der Grenzfläche zwischen Siliziumchip und Zelle vor sich geht. Mittlerweile können die Chips die Nervenzellen reizen und umgekehrt können die Chips auch die Aktivität der Zellen lesen. |
Netzhaut
- Stäbchen
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Verbindung
zwischen Biologieund
Technik:
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Ein Mikrochip wird mit Nerven verbunden | ||
Rückgekoppelte Neuroprothesen | ||||||||
Rückgekoppelte
Neuroprothesen sind künstliche intelligente
Systeme, die eine tatsächliche Bewegung mit einer gewünschten
vergleichen und sich dabei selbst regulieren. U.a. wird in Tübigen
am Lehrstuhl für Technische Informatik versucht, gelähmten Patienten
das Greifen zu ermöglichen, indem sie Nerven im Unterarm mit implantierten
Elektroden reizen. Ein neuronales Netz berechnet aus dem Wunsch des Patienten
die notwendige Nervenstimulation. Der Wunsch, die Hand zu öffnen
oder zu schließen, wird aus der Schulterbewegung erschlossen und
die Position der Hand wird dem neuronalen Netz über einen Datenhandschuh
vermittelt. |
Quasi-"künstliche
Intelligenz": Amyotrophische Lateralsklerose - ALS |
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ALS
ist eine unheilbare Krankheit, die im Enstadium zur totalen Lähmung
führt. Gegen Ende der Krankheit können diese Menschen sich nicht
mehr bewegen, nicht mehr sprechen, ja nicht einmal mehr mit den Augen
Zeichen geben. Sie müssen beatmet und per Sonde ernährt werden.
Das einzige, was dann noch funktioniert, ist ihr Gehirn - doch ihre Gedanken
dringen nicht mehr nach außen. |
Elektronische
"Nasen" und "Zungen": Prothesen zum Riechen und Schmecken |
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An der
technischen Entwicklung von Riech-Prothesen wird heute bereits in der
KI-Forschung gearbeitet. Menschen bzw. künstliche Nasen sollen Chemikalien
wittern können, die sie heute noch gar nicht riechen können
oder gar nicht riechen wollen. |
© Pädagogisches Institut der deutschen Sprachgruppe - Bozen - 2003 |