12.11.2014 06:14
Quelle: schweizerbauer.ch - sda
Forschung
Gene durch Gedankenkraft steuern
Mit Gedankenkraft lassen sich bereits Prothesen oder gar Rollstühle steuern. Nun haben Basler Forscher ein System entwickelt, mit dem sich sogar Gene in Zellimplantaten über Gedanken an- oder ausschalten lassen. Mit so einem System könnten sich zum Beispiel dereinst Gelähmte selbst Medikamente verabreichen.

Für das System kommt eine Art Stirnband mit Elektroden zum Einsatz, das zum kommerziell erhältlichen, gedankengesteuerten Spiel «Mindflex» gehört. Dabei misst eine Elektrode die Hirnströme des Spielers. Dieses EEG steuert einen Luftstrom, mit dem man einen kleinen Ball durch einen Hindernisparcours bugsieren kann.

Für ihre Gensteuerung nutzt das Team um den ETH-Professor Martin Fussenegger die Hirnströme, um Strom in ein Zellimplantat fliessen zu lassen. Dort leuchtet ein LED-Lämpchen auf. Die Zellen haben die Forscher so abgeändert, dass das Licht in ihnen bestimmte Gene aktiviert, die ein leicht nachzuweisendes Protein herstellen. Diese Technik wird Optogenetik genannt.

Eiweiss mit Gedankenkraft erzeugen

Testpersonen versuchten nun, mit Gedankenkraft mehr oder weniger dieses Proteins zu produzieren. Dabei befand sich das Zellimplantat samt LED-Lampe erst in einem Kulturmedium, dann wurde es auch in Mäuse eingepflanzt, durch deren Haut das LED-Licht schien. Die Testpersonen sollten sich dazu in drei verschiedene Gedankenzustände versetzen: Konzentration, Meditation und Biofeedback.

Zwecks Konzentration spielten die Probanden das einfache Computerspiel «Minesweeper». Sie konnten in diesem Zustand mittlere Mengen des gewünschten Proteins herstellen. Bei der Meditation sollten sich die Probanden völlig entspannen. Dieser Zustand produzierte die grössten Mengen des Eiweisses, wie die ETH Zürich am Dienstag mitteilte.

Beim Biofeedback erhielten die Testpersonen auf dem Bildschirm eine Rückmeldung über ihren Gedankenzustand und konnten so das Leuchten der LED-Lampe kontrollieren. Tatsächlich konnten sie so die Menge des Eiweisses im Blut der Mäuse erhöhen und senken. Die Forscher vom Departement für Biosysteme der ETH Zürich in Basel berichten über diese Versuche im Fachjournal «Nature Communications».

Medikamente mit Gedanken freisetzen

Zwar ist ein klinischer Einsatz des Systems noch in weiter Ferne, betonen die Autoren. Doch durch die Verbindung von lebenden Zellen mit Elektronik könnten Gene künftig direkt und drahtlos gesteuert werden. In Verbindung mit den Hirnwellen könnten gängige Implantate wie Herz- und Hirnschrittmacher, Cochlea-Implantate, Insulinpumpen oder Prothesen ausgebaut werden, um bestimmte Wirkstoffe herzustellen.

In ferner Zukunft könnten Patienten lernen, bestimmte Gedankenzustände zu erzeugen und so gezielt Medikamente freizusetzen, erklären die Forscher - zum Beispiel bei chronischen Kopf- oder Rückenschmerzen. «Locked-in-Patienten», die vollständig gelähmt, aber bei Bewusstsein sind, könnten sich selbst Schmerzmittel verabreichen, Epilepsie-Patienten möglicherweise Anfälle frühzeitig erkennen.

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