Die neurowissenschaftliche Forschung ist überraschend brutal - vieles, was wir über das Gehirn gelernt haben, haben wir gelernt, indem wir einfach dieses Organ geöffnet und irgendetwas darauf gestoßen haben. Die Aktivität ist definitiv nichts für Zimperliche. Das beste Werkzeug dafür? Meist handelt es sich dabei um Elektroden - Sonden in Form von Nadeln, die in das Gehirn eingeführt werden. Wissenschaftler verwenden Elektroden, um das Verhalten einzelner Gehirnzellen zu messen, Menschen die Kontrolle über ihre Prothesen zu geben oder neue Technologien zu entwickeln, die direkt mit dem Gehirn interagieren. Es bleibt jedoch die Frage: Ist es überhaupt sicher?
Kürzlich erschien im Journal of Neural Engineering ein Artikel über die Zweckmäßigkeit der Verwendung von Elektroden in der Gehirnforschung. Darin stellen Neurowissenschaftler fest, dass das Studium des Gehirns mit neuronalen Elektroden viele Probleme verursachen kann. Einige dieser Probleme sind relativ einfach und können durch Verbesserung der Technologie gelöst werden. Beispielsweise kann die Oberfläche der Elektroden, die mit dem Gehirn in Kontakt kommt, die Gehirnaktivität stimuliert oder aufzeichnet, kollabieren oder abrutschen - insbesondere bei bewusstem Patienten.
Dies führt zu fehlerhaften Eingaben; Eine undichte Elektrode registriert das Signal einer Zelle, die inaktiv ist, oder gibt ein schwächeres Signal aus als es tatsächlich ist. Da wir nicht immer sagen können, warum (oder sogar wenn) dies geschieht, kann es für Wissenschaftler schwierig sein, ihre Ergebnisse zu erklären oder zu unterstützen.
Die größte Herausforderung für das Team besteht jedoch darin, dass wir wirklich sehr wenig über das Gehirn wissen. Insbesondere wissen wir wenig darüber, wie Gehirngewebe auf Elektrodenkontakt und Exposition reagiert. Neurowissenschaftler haben viele Experimente durchgeführt, um die Gehirnzellen zu untersuchen, die sie beim Einsetzen der Elektrode abgetötet oder beschädigt haben.
Tatsächlich gibt es nicht viele Lösungen. Der Artikel schlägt vor, sich auf Bereiche des visuellen Kortex des Gehirns zu konzentrieren. Wissenschaftler könnten verstehen, ob die Zellen, die sie untersuchen, am Leben sind, wenn das Ziel ihrer Forschung darin besteht, das Bild zu betrachten und die Reaktion der Zellen zu beobachten.
Trotzdem sind Wissenschaftler zu dem Schluss gekommen, dass unsere Technologie an die Grenzen dessen gestoßen ist, was wir tatsächlich über das Gehirn wissen. Damit Neurowissenschaftler Vertrauen in ihre experimentellen Ergebnisse gewinnen können, müssen sie in grundlegende Fragen investieren, wie das Gehirn auf Elektroden und andere technologische Interventionen reagiert.
Ilya Khel
