TITELTHEMA Hirn an Computer Brain Computer Interfaces | Die Verschmelzung des Menschen mit der Maschine bietet seit jeher Stoff für Hollywood-Filme. Tatsächlich aber steht die Entwicklung so genannter Brain Computer Interfaces erst jetzt an der Schwelle zum Markt. Die Produkte könnten Patienten wie etwa Querschnittgelähmten den Alltag erleichtern. Dabei sind die Übergänge zwischen Medizinprodukt und pfiffiger Consumer-Elektronik fließend. 26 medizin&technik 03/2017
Bild: Hochschule Darmstadt/Daniel Dürr Bald ein schickes Headset? Erstaunlich ist, dass schon viele Unternehmen an EEG-Sensoren für Verbraucher arbeiten. Tim Schröder Als im vergangenen Jahr das Publikum Wissenschaftsjournalist den Männern und Frauen vor den Computern in der Swiss Arena im schweizerischen Kloten zujubelt, scheint auf den ersten Blick nichts besonders zu sein. Auf der sich am besten konzentrieren kann Monitoren, deren Bilder auf Videowänden in der Halle zu sehen sind, läuft ein Hirnströme trainiert hat, gewinnt den und seinen Computer am besten auf seine Computerspiel: Eine Figur rennt einen Wettkampf. Hindernis-Parcours entlang, springt über Das „Virtuelle Rennen mit Gedankensteuerung“ ist eine von mehreren Diszipli- tödliche Zacken und tiefe Gräben. Doch die Zuschauer sind aus dem Häuschen. nen, die beim „Cybathlon“ in Kloten ausgetragen werden. Andere Kontrahenten Zwar sitzen die Computerspieler starr vor ihren Geräten, doch erbringen sie mentale Höchstleistung. Ihre Disziplin: „Virtuelcours“ oder im „Fahrradrennen mit Mus- messen sich dort im „Armprothesen-Parles Rennen mit Gedankensteuerung“. kelstimulation“. Der Cybathlon ist einer Die Spieler sitzen in Rollstühlen, keiner von ihnen kann laufen, doch ihren weltweit, bei denen auf spielerische Art der ersten internationalen Wettkämpfe Spielfiguren auf den Monitoren machen technische Hilfsmittel für körperbehinderte Menschen getestet werden können. sie Beine. Sie klicken keine Maus an, tippen nicht auf Tastaturen. Stattdessen tragen sie Hauben mit Elektroden; Elektro- Er wird von der ETH Zürich veranstaltet. den, die ihre Hirnströme messen und als Hirnaktivitätsmuster, als Elektroenzephalogramm (EEG), an den Computer schicken. Der Computer verarbeitet das EEG und leitet daraus ab, wohin die Spieler ihre Figuren dirigieren wollen. Der Spieler, IHR STICHWORT ■ EEG-Daten nutzen ■ Reha, Orthese, Ersatz von Funktionen ■ Stand der Forschung ■ Erste Produkte im Consumerbereich ■ Design-Alternativen zur Haube Als Alternative zur traditionellen EEG- Haube hat der Industrie-Designer Daniel Dürr einen Speichenkranz mit Elektroden entwickelt – genannt Squid. Schon 2014 wurde der Absolvent der Hochschule Darmstadt dafür mit dem Mia-Seeger- Preis ausgezeichnet. Die Elektroden messen die Hirnströme, wie bei einer Haube, durch die Kopfhaut. Dürr hat in seinem Projekt mit Entwicklern des US-Unternehmens Emotiv zusammengearbeitet, das „Brain Wearables“ anbietet Futuristisch genug, auch für die Filmindustrie Am futuristischsten ist zweifellos die Gedankensteuerung. Sie zeigt, wie weit sich in den vergangenen 20 Jahren eine Technologie entwickelt hat, die meist als Brain Computer Interface (BCI) oder Brain Machine Interface (BMI) bezeichnet wird. Damit wird eine Fülle technischer Ansätze bezeichnet, die eines gemein haben: Nervensignale des Menschen werden per Kabel an einen Computer übertragen und auf diese Weise ein Miteinander von Mensch und Maschine ermöglicht. Der Filmmaschine Hollywood liefert das seit Jahrzehnten Stoff für neue Blockbuster: Menschen werden Elektroden ins Hirn gepflanzt, um ihnen Hyper-Fähigkeiten zu verleihen oder sie zu willfährigen Cyborgs zu machen. In der Regel gehen diese Filme ziemlich schlecht aus, und mit der Realität haben sie wenig gemein. Denn soweit sind die BCI-Technologien noch nicht. Zwar gibt es erste Anwendungen, beispielsweise im Reha-Bereich, doch noch immer wirken die Lösungen recht holz- 03/2017 medizin&tec hn i k 27
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