Gehirn im Flug: Berkeley misst Hunderte Nervenzellen frei fliegender Flughunde

Forschende der University of California, Berkeley, haben die Aktivität von Hunderten Nervenzellen gleichzeitig im motorischen Kortex von Nilflughunden gemessen – während die Tiere frei durch einen großen Flugraum flogen. Dazu nutzte das Team um den Bioingenieur und Neurowissenschaftler Michael Yartsev und den Erstautor Boaz Styr winzige drahtlose Messgeräte sowie ein System aus mehreren Kameras, das die Flügelbewegungen ohne Markierungen automatisch in 3D verfolgt. Die Studie erschien im Fachjournal Cell, Berkeley Engineering stellte sie am 13. Oktober mit einem Video der Bewegungsverfolgung vor.

Ergebnis: Beim natürlichen, geschickten Flug ist die Aktivität der Bewegungsrinde deutlich vielfältiger als bei vereinfachten Laboraufgaben. Jeder Flügelschlag wird sehr genau ausgeführt und zeigt ein eigenes Aktivitätsmuster. „Die Bewegungsrinde gibt praktisch für jeden Flügelschlag eine andere Reihe von Anweisungen oder Korrekturen“, sagt Styr – etwa um die Symmetrie der Flügel anzupassen oder beim Abschlag die Finger einzuziehen.

Yartsev sieht darin Hinweise für die Grundlagenforschung und für die Entwicklung von Gehirn-Computer-Schnittstellen, die Menschen nach einem Schlaganfall oder bei anderen Erkrankungen komplexe Bewegungen zurückgeben sollen – vor allem solche, die schnelle Rückmeldung und fein dosierte, fortlaufende Steuerung erfordern. Gefördert wurde die Arbeit vom National Institute of Neurological Disorders and Stroke der US-Gesundheitsbehörde NIH und dem Howard Hughes Medical Institute.