Steuerzentrum für den Körper und Träger der Persönlichkeit: Das Gehirn ist unser faszinierendstes Organ. Die Neurowissenschaft will die komplexen Interaktionen verschiedener Hirnregionen und deren Auswirkungen auf Verhalten, Emotionen und kognitive Funktionen verstehen. Dieses Wissen ist notwendig, um neurologische Erkrankungen wie Alzheimer, Parkinson oder Schizophrenie besser zu begreifen und Behandlungsmöglichkeiten zu entwickeln. Auch die Bewegungsplanung und -steuerung erfolgt unter der Regie des Gehirns. Ein Verständnis darüber ermöglicht die Entwicklung von Neuroprothesen, mit deren Hilfe Patient*innen eingebüßte Körperfunktionen in gewissem Umfang wiedererlagen können.  

In konventionellen neurowissenschaftlichen Experimenten werden Rhesusaffen darauf trainiert, in einem Stuhl zu sitzen und mit ihren Armen mit der Umwelt zu interagieren, beispielsweise durch Bedienen eines Touchscreens. Diese Methode erlaubt präzise kontrollierte Experimente, um die neuronale Aktivität zu messen und zu analysieren, die Entscheidungsfindungen oder zielgerichteten Armbewegungen zugrunde liegen.

Allerdings interagieren Menschen und andere Primaten nicht nur im Sitzen und durch Zeigebewegungen mit ihrer Umwelt, sondern bewegen den ganzen Körper. Beispielsweise treffen wir blitzschnell Entscheidungen darüber, auf welche Seite wir auf dem Weg durch die Stadt einer entgegenkommenden Person ausweichen wollen, während wir in Bewegung bleiben. Wie Wahrnehmung, Entscheidungsfindung und Bewegungssteuerung ineinandergreifen und verteilte Hirnregionen diese Funktionen hervorbringen, ist eine zentrale Frage der Hirnforschung. 

Um einer Antwort auf diese Fragen näher zu kommen, haben wir den vielseitig konfigurierbaren Exploration Room entwickelt. Dieser ermöglicht es uns, die neuronale Aktivität von Tieren zu messen, während sie sich frei durch den Raum bewegen. Ihre Körperbewegungen werden mit Hilfe künstlicher Intelligenz präzise erfasst. So können wir Gehirnprozesse untersuchen, die wir in konventionellen Experimenten bisher nicht untersuchen konnten; Prozesse, die darüber entscheiden, ob das Tier zum Beispiel zur rechten oder linken Futterquelle gehen möchte, wie es seine Bewegungen zu einem Ziel hin ausrichtet und unterschiedlichste Körperhaltungen einnimmt, um die auf unterschiedlichste Art angebotenen Belohnungen zu erlangen. Der Raum bietet mehr als einem Tier Platz und erlaubt auch Fragen zu adressieren, wie die sozial lebenden Tiere ihre Entscheidungen gemeinsam oder in Konkurrenz zu Artgenossen treffen.