Die Intelligenz eines künstlichen Körpers
Das Gehirn verfügt über eine funktionelle Formbarkeit, wodurch es seine Funktionen anhand gemachter Erfahrungen anpassen kann. Diese Eigenschaft stellt für die Wissenschaftler sowohl hinsichtlich des Wissens als auch der Umsetzung von physikalischen Geräten eine Herausforderung dar. In Zusammenhang damit benutzte man in vitro gezüchtete Neuronen, um ein zweidimensionales physisches Hirnmodell zu erhalten. Beim NEUROBIT-Projekt ging es darum, solche Algorithmen und Verfahren zu entwickeln, mithilfe derer man in zwei Richtungen Verbindungen zwischen gezüchteten Neuronen und externen Geräten herstellen kann. Die Neuronenpopulationen wurden in einen realen physischen Körper, z.B. in einen mobilen Roboter, eingebunden, dann beobachtete man die Abläufe der sensumotorischen Integration, Steuerung und Anpassung in lebenden Systemen. Im Rahmen des Projekts wurde ein so genanntes neurophysiologisches Mini-Laboratorium (NML) entwickelt, um die Schnittstelle für ein gezüchtetes Nervengewebe herzustellen. Dies ist ein Mikrosystem, das aus einem Microtransducer Array (MTA), Temperatursensoren, Heizelementen, einem Glasbehälter und einer Mini-Inkubationskammer besteht. Der MTA basiert auf einem Mikroelektroden-Array (MTA), das in einem transparenten Substrat integriert und auf einer gedruckten Schalttafel (PCB - printed circuit board) verpackt ist. Das MTA integriert ein Array von sechzig Dünnfilmelektroden aus Platin (Pt) für die elektrische Aufzeichnung und Stimulation der Netzaktivität. Die Clusterstrukturen für die Bildung des Netzwerks in untereinander verbundenen Subpopulationen wurden mittels des SU-8-Verfahrens realisiert. Ein Glasring, der auf die PCB geklebt wurde, ist der Behälter mit Kulturmedien. Der Behälter wird von einer halbdurchlässigen Membran abgeschlossen, um die Verdampfung der Medien einzuschränken. Das MTA kann im Rahmen von NEUROBIT in eine Inkubatorkammer aus Polymethylmethacrylat (PMMA) eingebunden werden. Die Heizelemente sind auf der Innenseite der Kammer und an der Abdeckung befestigt, um ein Kondensieren von Dämpfen zu verhindern. Zudem sind sie je nach der mindestens benötigten Energie im Handel erhältlich. Das eingerichtete NML nutzt Dünnfilmtechnologie, Micromachining und im Handel erhältliche Teile, um die Anpassungseigenschaften und die synaptische Beweglichkeit von Neurorobotikmodellen zu untersuchen.
