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Die Kraft der Gedanken

Neurologen entwickeln Schnittstelle zwischen Gehirn und Computer. Hilfe für Querschnittsgelähmte.

10.10.2007 • 0 Kommentare

Elektronische Schnittstellen zwischen Gehirn und Computer könnten zukünftig schwerst körperbehinderten Menschen ermöglichen, allein durch ihre Gedanken eine Computermaus, einen motorisierten Rollstuhl oder eine Prothese zu steuern. So genannte Brain-Computer Interfaces (BCI) erfassen anhand elektrischer Ströme im Gehirn der Patienten deren Absichten und setzen sie in technische Signale um. Im Rahmen des 80. Kongresses der Deutschen Gesellschaft für Neurologie (DGN) in Berlin diskutierten Experten die Perspektiven dieser neuartigen Schnittstelle zwischen Mensch und Maschine.

Jedes Jahr erleiden in Deutschland etwa 1200 Menschen eine Querschnittslähmung. Ist das Rückenmark nahe des Kopfes zum Beispiel durch einen Unfall verletzt, lähmt dies den Betroffenen mitunter an allen Extremitäten. Dabei sind die Funktionen des Großhirns erhalten – insbesondere Bewusstsein und Willensbildung. Schon der Wille etwas zu tun, verändert die elektrischen Ströme im Gehirn: "Das Funktionsprinzip des BCI basiert darauf, dass die Hirnaktivität bereits die rein gedankliche Vorstellung eines Verhaltens widerspiegelt, zum Beispiel die Vorbereitung, eine Hand oder einen Fuß zu bewegen", erläuterte Professor Dr. med. Gabriel Curio von der Klinik für Neurologie, Campus Benjamin Franklin, Charité Universitätsmedizin Berlin.

Will der Patient etwa die rechte oder linke Hand bewegen, entsteht ein entsprechendes hirnelektrisches Abbild dieser Absicht. Mit Hilfe von Elektroden auf der Kopfhaut leiten Wissenschaftler des "Berlin Brain-Computer Interface (BBCI)" diese Hirnströme ab – das so genannte Elektroenzephalogramm (EEG). "Bislang war es nötig, dass der Benutzer schrittweise lernen musste, spezielle 'maschinenlesbare' Hirnsignale zu erzeugen", so der Neurologe. Das vom BMBF geförderte Projekt BBCI ermöglicht den umgekehrten Ansatz: In nur etwa 20 Minuten lernt die in Kooperation zwischen Neurologen der Charité und Computerwissenschaftlern des Fraunhofer-Instituts FIRST und der TU Berlin entwickelte Computerschnittstelle, die natürlichen bewegungsvorbereitenden EEG-Signale des Benutzers zu erkennen. Anschließend setzt sie die Signale für den Patienten um – zum Beispiel als Cursor-Bewegung auf einem Computerbildschirm nach links oder rechts.

Anstatt die Gehirnströme von außen abzuleiten, wird international auch der Ansatz verfolgt, Mikrochips in die Hirnrinde zu implantieren. Sie ergeben ein qualitativ höherwertiges EEG, das Befehle des Patienten noch genauer unterscheiden kann. Da die operative Methode jedoch auch Risiken wie Blutung oder Infektion birgt, sei dies für jeden Patienten individuell abzuwägen, erläutert Professor Curio. Insgesamt eröffnen Brain-Computer Interfaces somit schwerstgelähmten Patienten neue Perspektiven, zum Beispiel allein mit Nervenimpulsen ihres Gehirns Armprothesen zu steuern oder über eine Buchstabiermaschine mit der Außenwelt zu kommunizieren. Auf der 80. Jahrestagung der DGN in Berlin berichtete Professor Curio über medizinische Möglichkeiten und ethische Implikationen des BCI-Ansatzes.

Quelle: Deutsche Gesellschaft für Neurologie (DGN)

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