Würzburg - Foto: Pascal Höfig
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Fortschritt bei Brain Computer Interfaces

Über Gehirnströme kommunizieren

Schwer gelähmte Menschen können mit der BCI-Technologie („Brain Computer Interface“) über Gehirnströme kommunizieren und mit der Umwelt interagieren, und zwar schneller als mit herkömmlichen muskelbasierten Unterstützungssystemen. Das zeigt eine neue Studie. „Brain Computer Interfaces” (BCI), das sind Gehirn-Computer-Schnittstellen, stellen eine direkte Verbindung zwischen dem menschlichen Gehirn und einem Computer her und übersetzen Gedanken in Steuersignale. Dafür werden Hirnströme mit einem Elektroenzephalogramm (EEG) gemessen. Der Computer erkennt anhand charakteristischer Muster in den Hirnströmen, was die Person am Rechner zu tun beabsichtigt.

Computer erkennt Bewegungsabsicht sehr schnell

Ein Team von Wissenschaftlern hat nun in einer Studie gezeigt, dass drei von vier gelähmten Patienten den Computer durch ihre Hirnaktivität steuern konnten: In insgesamt sechs Sitzungen versuchten die Patienten trotz ihrer Lähmung, ihre Hände oder Füße zu bewegen oder sich diese Bewegung vorzustellen. Ihre Hirnströme wurden in Echtzeit analysiert und in digitale Steuersignale umgewandelt. Das BCI konnte nach nur einer bis drei Sekunden erkennen, welchen Körperteil die Patienten bewegen wollten. Allein die Vorstellung einer Hand- oder Fußbewegung löste Hirnwellen aus, die der Computer exakt detektierte.

Würzburgerin an Entwicklung beteiligt

Damit konnte das Team um Professor Klaus-Robert Müller und Johannes Höhne von der TU Berlin, Michael Tangermann von der Universität Freiburg und Professorin Andrea Kübler vom Institut für Psychologie der Universität Würzburg in Kooperation mit der Beratungsstelle für unterstützte Kommunikation der Stiftung Kreuznacher Diakonie erstmals zeigen: Eine Kommunikation über Hirnströme kann schneller und zuverlässiger sein als über andere Unterstützungstechnologien, die auf Muskelaktivität basieren.

Ziel der Forschung

Ein Ziel ihrer Forschung ist es, nach möglichst wenigen Kalibrationsmessungen, mit denen das BCI vorab „eingestellt“ wird, eine präzise und robuste BCI-Kontrolle für Patienten zu ermöglichen. Während dafür bisher viele Sitzungen nötig waren, konnten die Patienten den Computer mit den Techniken des Berliner BCI schon nach zwei bis sechs Sitzungen mit ihren Hirnströmen steuern.

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