Weltausstellung

Bewegende Forschung

Ende März nächsten Jahres öffnet die Weltausstellung im japanischen Aichi ihre Tore. Im Schweizer Pavillon werden auch Forschungs-Highlights aus der Universität Zürich gezeigt. unipublic stellt sie vor.

Roger Nickl

«Die Weisheit der Natur» lautet das Thema der kommenden Weltausstellung, die vom 25. März bis zum 25. September im japanischen Aichi stattfinden wird. 15 Millionen Zuschauerinnen und Zuschauer werden an diesem Grossanlass erwartet, 800000 – so die Prognose – werden auch den 1300 Quadratmeter grossen Schweizer Pavillion besuchen. Die Schweiz präsentiert sich in Japan mit dem Projekt «der Berg», einem Mix aus Mythen, Natur, Kunst, Wirtschaft und Wissenschaft. Geplant ist eine nachgebaute Berglandschaft, in deren Innerem sich fünf Ausstellungsräume zu den Themen «Swiss Myths», «Visions», «Risks and Caution», «Monte Rosa» und – «Top of Science» befinden. Wissenschaftlich Spitze sind auch die Projekte der Universität Zürich aus der Hirnforschung, der Künstlichen-Intelligenz-Forschung und der Medizinaltechnik, die im letztgenannten Ausstellungsteil vorgestellt werden. Sie zeigen nicht zuletzt wie Grundlagenforschung und therapeutische Praxis erfolgreich verzahnt werden können. Hirnforscher Martin Schwab schätzt den Auftritt von Schweizer Forschungsprojekten an der Weltausstellung jedenfalls positiv ein: «Die Schweizer Forschung ist in Aichi gut vertreten», sagt er. Und Zürich sei gerade in den Neurowissenschaften ein Forschungsplatz ersten Ranges.

«Stumpy» tanzt für die Wissenschaft: Mit dem Roboter untersuchen Forscher des AI Lab die Konstruktionsprinzipien der menschlichen Bewegung. (Bild: zvg)

Stumpy tanzt

«Stumpy» heisst der Roboter des Artificial-Intelligence Lab (AI Lab) des Instituts für Informatik, der den Besuchern im Schweizer Pavillon der Weltausstellung ein Tänzchen vorführen wird. «Understanding by building», verstehen durch das Bauen von Robotern, heisst eines der Leitmotive der Forschung im AI Lab. Mit Robotern wie «Stumpy» oder einem Roboterhund, der in Japan ebenfalls zu sehen sein wird, erforschen die AI-Forscher unter der Leitung von Rolf Pfeifer unter anderem die Konstruktionsprinzipien, die der menschlichen Bewegung zugrunde liegen. Eine Herausforderung besteht für die Wissenschaftler darin, mit einem möglichst einfachen Design ein vielseitiges und differenziertes Verhalten der Roboter zu erzielen. «Stumpy» jedenfalls kann mittlerweile auf ganz verschiedene Arten gehen, hüpfen oder eben tanzen.

In einem Habitat untersuchen Hirnforscher der Universität Zürich bei Ratten Heilungsfortschritte nach Rückenmarkverletzungen. (Bild: zvg)

Mobile Ratten

Die Regeneration von Nervenzellen bei Rückenmarkverletzungen steht im Zentrum der hochkarätigen Forschung von Martin Schwab. Der Hirnforscher und sein Team untersuchen die Frage, wie Antikörper das Wachstum von verletzten Nervenfasern anregen und wie ein spezifisches Training die Therapie von querschnittgelähmten Patienten bestmöglichst fördern können. In Aichi zeigen die Wissenschaftler des Instituts für Hirnforschung ein natürliches Habitat, in dem sich Ratten via Leitern und Röhren über mehrere Etagen bewegen und so ihrem natürlichen Drang nach viel und vielseitiger Bewegung nachkommen können. Solche Habitate benutzen die Forscherinnen und Forscher, um Fortschritte nach einer Rückenmarkverletzung zu beobachten.

Durch das Training am Lokomat können Hirnschlagpatienten oder Menschen mit Querschnittlähmung das Gehen wenigstens teilweise wieder erlernen. (Bild: zvg)

Lokomat bewegt

Lokomat heisst der Gehroboter den Gery Colombo, Forschungsleiter am Paraplegikerzentrum der Universitätsklinik Balgrist und CEO der Spin-off-Firma Hocoma, entwickelt hat und der nun auch an der Weltausstellung präsentiert wird. Der Therapieroboter wird etwa bei der Behandlung von Hirnschlagpatienten und bei Patienten mit Querschnittlähmung eingesetzt. Viele Betroffene haben die Chance, dass sie das Gehen, wenigstens teilweise wieder erlernen können. Der Lokomat hilft ihnen dabei: er führt die Beine der Patienten automatisch. Durch das regelmässige Lauftraining mit dem Gehroboter kann das zentrale Nervensystem aktiviert, trainiert und die Gehfähigkeit der Patienten gefördert werden. Die Entwicklung des Lokomats ist eine eigentliche Erfolgsgeschichte: Mittlerweile verfügen weltweit mehr als40 Kliniken über den innovativen Therapieroboter. Sie ist aber auch ein Beleg dafür wie die Praxis von der Grundlagenforschung profitieren kann und umgekehrt – denn die Hocoma arbeitet in der Forschung mit der Universität Zürich, beispielsweise mit Hirnforscher Martin Schwab, eng zusammen.

Roger Nickl ist Redaktor des unimagazin und freier Journalist.