Bereitschaftspotenzial in lebensnahen Situationen

Was sich im Gehirn vor einem Bungee-Sprung abspielt

Tübinger Wissenschaftlern ist es gelungen, das „Bereitschaftspotenzial“ außerhalb des Labors zu messen. Sie überwachten die Gehirnaktivität zweier Probanden vor einem Bungee-Sprung aus 192 Metern Höhe und konnten dabei das Bereitschaftspotenzial erstmals unter realen Bedingungen nachweisen.

Bungee

Einer der Springer im freien Fall. Nach nur wenigen Sprüngen gelang es erstmals, das sogenannte Bereitschaftspotential in einer Extrem-Situation außerhalb des Labors nachzuweisen. | Surjo R. Soekadar

Dem Tübinger Psychiater und Neurowissenschaftler Surjo R. Soekadar und seinem Doktoranden Marius Nann ist es gelungen, das sogenannte Bereitschaftspotenzial außerhalb des Labors und unter Extrembedingungen zu messen, nämlich vor einem Bungee-Sprung. Das Bereitschaftspotenzial ist die charakteristische elektrische Spannungsverschiebung im Gehirn, die eine bevorstehende willentliche Handlung anzeigt. Sie entsteht, noch bevor sich der Handelnde bewusst wird, dass er gleich eine Bewegung ausführen wird.

Zebrafisch Gehirnaktivität

Ein völlig neuartiges Mikroskop entwickeln – das ist einem Wissenschaftlerteam vom Helmholtz Zentrum München und der TUM gelungen. Mit dem NeuBtracker, ein Open Source-Mikroskop, können neuronale Aktivitäten des Modellorganismus Zebrafisch erstmals beobachtet werden, während er sich bewegt.

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Die Ergebnisse der Studie werden im Frühjahr 2018 in einem internationalen Fachjournal veröffentlicht, sind aber vorab online verfügbar.

Bisher nur Studien unter Laborbedingungen möglich

Erstmals beschäftigten sich 1964 Hans-Helmut Kornhuber und Lüder Deecke mit dem Bereitschaftspotenzial und wiesen es bei einem Probanden im Labor nach. Hierfür hatten sie unter strengen Laborbedingungen die Hirnströme des Probanden über Hunderte von Fingerbewegungen erfasst. Trotz zahlreicher Studien wurde es bisher nie in lebensnahen Situation gemessen: Da die Spannungsverschiebung im Bereich von lediglich einigen wenigen Millionstel-Volt liegt, galten nur Messungen unter Laborbedingungen als möglich.

Die Grenzen des technisch Machbaren verschieben sich

Insbesondere für die Weiterentwicklung alltagstauglicher Gehirn-Maschine-Schnittstellen wollten die Forscher nun herausfinden, ob das Bereitschaftspotenzial auch in Alltagsumgebungen messbar ist. Zudem interessierte sie, ob die für eine Handlung nötige Willenskraft Einfluss auf die Ausprägung des Bereitschaftspotenzials hat. Für die Studie erklärten sich die zwei Probanden bereit, ihre Hirnströme vor mehreren Bungee-Sprüngen von der 192-Meter hohen Europabrücke bei Innsbruck aufzeichnen zu lassen.

Schon nach wenigen Sprüngen gelang es den Forschern, das Bereitschaftspotenzial zweifelsfrei nachzuweisen. „Das aktuelle Experiment zeigt einmal mehr, dass sich die Grenzen des technisch Machbaren immer weiter verschieben und Neurotechnologie schon bald zum Alltag gehören wird“, sagt Soekadar. Die geringe Anzahl der Sprünge belege, dass das Bereitschaftspotenzial vor Bungee-Sprüngen sehr stark ausgeprägt sei, erklärt sein Doktorand Marius Nann.


Quelle: idw/Eberhard Karls Universität Tübingen, 29.01.2018

 

Literatur:


Marius Nann, Leonardo G. Cohen, Lüder Deecke, Surjo R. Soekadar: To jump or not to jump: The Bereitschaftspotential required to jump into 192-meter abyss. DOI: doi.org/10.1101/255083.