NEUROkybernetik
Wo Neurowissenschaften und Neurotechnologie aufeinander treffen.
Neurokybernetik wird definiert als die Gesamtheit der Technologien, die die Analyse von Gehirnsignalen für die Entwicklung von automatischen Maschinen und elektronischen Instrumenten ermöglichen, die in der Lage sind, spezifische Funktionen des Menschen, insbesondere des Nervensystems, zu simulieren. Norbert Wiener definierte die Kybernetik als „die Wissenschaft von der Steuerung und Kommunikation im Tier und in der Maschine“. Diese Definition verbindet die Kybernetik eng mit der Theorie der automatischen Steuerung und der Physiologie, insbesondere mit der Physiologie des Nervensystems. Zum Beispiel könnte ein „Controller“ (d.h. ein Gerät, mit dem der Betrieb einer Maschine eingestellt werden kann) durch das menschliche Gehirn dargestellt werden, das von einem „Monitor“ (den Augen) Signale über die Entfernung zwischen einer Hand, die ein Objekt erreicht, und dem zu entnehmenden Objekt empfängt.
Die vom Monitor an den Controller gesendeten Informationen werden als Feedback bezeichnet, und auf der Grundlage dieses Feedbacks kann der Controller Anweisungen geben, um das beobachtete Verhalten (die Bewegung der Hand) näher an das gewünschte Verhalten (den Griff des Objekts) zu bringen.
Einige der ersten Arbeiten im Bereich der Kybernetik konzentrierten sich in der Tat auf die Untersuchung der Steuerungsregeln, nach denen die Handlungen des Menschen ablaufen, mit dem Ziel, künstliche Gliedmaßen zu bauen, die mit dem Gehirn verbunden werden könnten. Die enorme Rechenleistung von Computern ermöglicht es der Kybernetik heute, computergestützte Kontrollsysteme für die Behandlung von Erkrankungen des Nervensystems zu testen und zu verifizieren, wobei verschiedene Neurotechnologien zum Einsatz kommen.
Neurotechnologien integrieren fortschrittliche Methoden der Elektrotechnik und Informatik mit aktuellen Erkenntnissen der kognitiven Neurowissenschaften, um neue Geräte für die Diagnose, Behandlung oder Therapie von Erkrankungen des Nervensystems herzustellen. Große Fortschritte werden bei der Entwicklung und Umsetzung neuer Generationen von Geräten gemacht, die in der Lage sind, die sensorischen und motorischen Funktionen des Nervensystems wiederherzustellen oder zu verbessern, wie z.B. Hirn-Computer-Schnittstellen (BCI – Brain-Computer Interfaces) für Menschen mit schweren Lähmungen oder für die Neurorehabilitation von Schlaganfallpatienten; aber auch in der Lage, die Symptome einiger schwerer Krankheiten zu heilen oder zu lindern, wie z.B. die Tiefenhirnstimulation bei der Parkinson-Krankheit.
