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Forschung 08.01.2024, 07:22 Uhr
E-Stimulation des Gehirns hilft beim Lernen
Virtuelles Training dank Ansatz der Johns Hopkins University leichter auf Realität übertragbar.
Proband beim stimulierten Training im Chirurgie-Simulator.
(Quelle: jhu.edu)
Wird das Gehirn von aussen sanft mit elektrischem Strom stimuliert, prägen sich während eines virtuellen Trainings bestimmte Handgriffe besser ein, sagen Forscher der Johns Hopkins University. Sie haben mit absoluten Laien an einem roboterunterstützten System geübt, das nicht ganz ohne menschliche Unterstützung zurechtkommt.
Schnelleres Training möglich
"Training in der virtuellen Realität ist nicht dasselbe wie Training in einer realen Umgebung. Es ist schwierig, eine in einer Simulation erlernte Fähigkeit in die reale Welt zu übertragen: Teilnehmer, die stimuliert wurden, schafften es deutlich besser", sagt Forscher Jeremy D. Brown. Die Stimulation eines bestimmten Teils des Gehirns, des Kleinhirns, könne demnach Gesundheitsfachkräften dabei helfen, das, was sie in der virtuellen Realität lernen, schneller und leichter in reale OP-Säle zu übertragen.
Die Teilnehmer sollten eine chirurgische Nadel durch drei kleine Löcher führen, zunächst in einer virtuellen Simulation und dann in einem realen Szenario mit dem Open-Source-Forschungsroboter "Da Vinci Research Kit". Sie ahmten Bewegungen nach, die bei chirurgischen Eingriffen an Organen im Bauch erforderlich sind. Über Elektroden oder kleine Pads, die auf ihrer Kopfhaut angebracht waren, floss während der Simulation ein schwacher Strom, der das Kleinhirn stimulierte.
Während die Hälfte der Gruppe beim gesamten Test gleichmässige Stromflüsse erhielt, bekamen die übrigen Teilnehmer nur zu Beginn eine kurze Stimulation und für den Rest der Tests überhaupt keine. Die Stimulationsgruppe erwies sich später in der realen Welt, als sie die Übung wiederholten, deutlich geschickter als die Mitglieder der Vergleichsgruppe.
Zuvor schon Erfolge bei der Reha
Die nichtinvasive Hirnstimulation ist eine Möglichkeit, bestimmte Teile des Gehirns von ausserhalb des Körpers zu beeinflussen. Wissenschaftler hatten zuvor schon gezeigt, wie sie das motorische Lernen in der Rehabilitationstherapie fördern kann. Mit ihrer Arbeit hebt das Team die Forschung auf ein neues Niveau, indem es gezeigt hat, dass die Stimulation des Gehirns Chirurgen dabei helfen kann, in der Simulation Fähigkeiten zu erwerben, die sie in realen Situationen benötigen.