Chinesische Forscher bauten Roboter mit lebenden Gehirnen

Forscher in China haben neuartige Roboter entwickelt, die nicht nur merkwürdig aussehen, sondern auch ein Gehirn aus biologischen Zellen besitzen. Laut chinesischen Medienberichten können die Roboter dank ihrer neuartigen Gehirne bereits Gegenstände erfassen. Die Forscher veröffentlichten Bilder der Roboter, in deren Kopf eine Art Organ in einer Petrischale steckt.

Wachsende Gehirne

Diese Gehirne schwimmen dort in einer orangen Nährflüssigkeit. Bei der Technologie, die gemeinsam von der Tianjin Universität und Southern University of Science and Technology entwickelt wurde, wird ein sogenanntes Gehirn-Organoid aus menschlichen Stammzellen mit einem Elektrodenchip kombiniert. Dieses Zusammenspiel aus Chip und biologischer Materie steuert den Roboter. 

➤ Mehr lesen: Die Vision vom Gehirnchip: Das steckt hinter der Technologie

Die Technologie erinnert etwas an Elon Musks Unternehmen Neuralink. Dort werden Chips bereits testweise direkt in menschliche Gehirne eingesetzt. Die Vision ist, dass künftig dadurch Computer rein per Gedanken gesteuert werden können.

Steuerung von Computern

Man kann aus menschlichen Stammzellen verschiedene Organe züchten. Unter anderem lassen sich damit Gehirne nachbilden, die von der Struktur und Funktionsweise her ihren menschlichen Gegenstücken ähneln. Solche Organoide wurden bisher vor allem für die Hirnforschung verwendet oder um neue Medikamente und Behandlungsmethoden zu entwickeln. Der Grundstoff dafür sind u. a. menschliche Nervenzellen (Neuronen).

➤ Mehr lesen: Wie ein Biochip Tierversuche überflüssig machen soll

In Zellverbänden entstehen daraus sogenannte neuronale Netzwerke, die wie die menschlichen Vorbilder interagieren und kommunizieren. „Dass man mit dieser Technologie Roboter steuert, scheint neu zu sein“, erklärt Gernot Müller-Putz von der TU Graz, der sich seit Jahrzehnten mit Gehirn-Computer-Schnittstellen beschäftigt. „Ich weiß, dass man bereits seit einiger Zeit versucht, wie man künstlich zusammengestellte Neuronen aus echtem biologischem Zellgewebe zu Steuerungsaufgaben von Computern verwenden könnte.“ 

„Diese Idee ist grundsätzlich nicht ganz neu und wird langsam immer öfter umgesetzt. Solche Netzwerke werden trainiert, damit sie lernen und dann Steuerungsaufgaben übernehmen können“, erklärt der Forscher. Die beiden Technologien Gehirn-Organoide und Elektrodenchips würden aber schon seit Längerem gemeinsam genutzt. 
Die Chips werden etwa zur Messung der Neuronen-Aktivität in Zellverbänden verwendet. „Das versuchen wir auch. Das wird immer mehr gemacht, weil man so viel über Neuronen lernen kann. Elektroden, die dort Aktivität messen, sind an sich nichts Neues. 

In der kürzlich veröffentlichten Studie der chinesischen Forscher heißt es, dass ihre Technologie auch zu einem besseren Verständnis von neurologischen Erkrankungen beitragen könnte. 

Gehirnreparatur möglich

Sogar menschliche Gehirne könnte man damit „reparieren“, wenn man die Zellen in ein Wirtsgehirn einpflanzt. „Die Transplantation von Organoiden in lebende Gehirne ist eine neuartige Methode, mit der sich die Entwicklung von Organoiden verbessern lässt. Organoid-Transplantate verfügen über ein vom Wirt stammendes funktionelles Gefäßsystem und weisen eine fortgeschrittene Reifung auf“, berichten die chinesischen Forscher in der Studie. 

„Das bleibt derzeit noch sehr spekulativ“, meint Müller-Putz. Grundsätzlich könnte ein solches „Chip-Biologie-Interface“, das selbst Steuerungsaufgaben übernimmt, aber sehr wohl neue Erkenntnisse liefern. „Man könnte damit etwa mehr über das Lernen von Neuronen oder Zellverbänden herausfinden. Auch über die Plastizität (Anm.d.Red: Wandlungsfähigkeit) des Gehirns könnte man dadurch mehr erfahren.“