In Science-Fiction-Filmen ist es längst Realität: Übermenschen räumen mit reiner Willenskraft Hindernisse aus dem Weg und üben Gedankenkontrolle aus. Mit sogenannten Brain-Computer-Interfaces (BCI) oder Hirn-Computer-Schnittstellen können Probanden einem Computer Befehle übermitteln. Doch meist werden hierzu auch die Augenbewegungen für die Steuerung mit einbezogen. Jetzt ist es einem Deutsch-Chinesisches Forscherteam gelungen, eine Lösung zu entwickeln, die auf pure Konzentration basiert, teilte die Universität Hamburg am Montag mit.
Laut den Forschern werden bei dem vorgestellten System die schwachen, elektrischen Signale des Gehirns auf der Kopfoberfläche gemessen, während der Benutzer zwei sich überlagernde, verschiedenfarbige Punktwolken auf einem herkömmlichen Computermonitor beobachtet. Ein komplexes Computerprogramm analysiert die Hirnsignale und erkennt, auf welche der beiden Punktwolken sich der Benutzer gerade konzentriert, oder ob er sich im Ruhezustand befindet. In einer Beispielanwendung kann ein Patient das System nutzen, um eines der Wörter “warm”, “kalt”, “Hunger” oder “Alarm” auszuwählen. Einige der gesunden Versuchspersonen, an denen das System getestet wurde, erreichten Erkennungsgenauigkeiten von 100 Prozent.
“Die bisherigen Systeme waren jedoch davon abhängig, dass der Patient seine Blickrichtung ändern konnte. Durch die überlagerte Darstellung der Punktwolken und die neue Methode zur Erkennung, auf welche Punkte sich der Anwender gerade konzentriert, ist das nicht mehr notwendig”, so sagt Dan Zhang von der Tsinghua Universität in Peking. Alexander Maye von der Medizinischen Fakultät der Universität Hamburg ergänzt, dass somit auch Patienten, deren Bewegungsunfähigkeit soweit eingeschränkt ist, dass sie auch die Augen nicht mehr bewegen
können, das neue Interface benutzen können.
Anwendungen gibt es laut den Wissenschaftlern aber ebenso für gesunde Anwender, z. B. bei Computerspielen oder zur Steuerung von Spielzeugrobotern. “Tatsächlich könnte in den nächsten Jahren ein Boom solcher Heimanwendungen einsetzen”, so Maye.
KOS-Kommentar: Der Grundstein ist gelegt. In den nächsten Jahrzehnten werden Hirn-Computer-Schnittstellen eine immer größere Rolle spielen. Während sich erste BCI-Systeme noch auf einfache Befehlsübermittlungen vom Gehirn auf ein Computersystem beschränken, werden künftige BCI-Generationen den Anwender über Rückkopplungssysteme auch echte sensorische Eindrücke an das Gehrin zurückübermitteln. Körperlich eingeschränkte Menschen werden sich dann mit einem virtuell unversehrten – und spürbaren – Körper in computer-simulierten Umgebungen bewegen können.
Verweise:
Universität Hamburg
Universitätsklinikum Hamburg-Eppendorf
Die wissenschaftliche Veröffentlichung erschien im Original im Journal of Neural Engineering”
Tags: bci, brain-computer-interface, gedankenkraft, hirnforschung, mensch-maschine
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