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Hirnforschung: Mit Emotionen Maschinen steuern

Mit Hilfe von Computer-Hirn-Schnittstellen sollen Schlaganfallpatienten Roboterarme ansteuern und kommunizieren
Gehirn-Computer-Schnittstelle - der direkte Draht zum Denken (Fast Forward Science 2015)

Veröffentlicht am: 27.07.2015

Laufzeit: 0:09:17

Sprache: deutsch

Die Max-Planck-Gesellschaft (MPG) ist eine vorwiegend von Bund und Ländern finanzierte Einrichtung der Grundlagenforschung. Sie betreibt rund achtzig Max-Planck-Institute.

Im Stimmengewirr auf einem Bahnhof eine einzelne Person herauszuhören, ist keine ganz leichte Aufgabe. Vor einer ähnlich großen Herausforderung stehen Hirnforscher, wenn sie per Elektroenzephalografie (EEG) dem "Stimmengewirr" im Gehirn lauschen und elektrische Impulse auslesen möchten. Mit Vergleichen wie diesem macht es das Video der Max-Planck-Gesellschaft dem Zuschauer leicht, die besonderen Schwierigkeiten von so genannten Computer-Hirn-Schnittstellen nachzuvollziehen.

Dabei wird ein Computer mit Hilfe von speziellen Algorithmen trainiert, bestimmte Muster in den Hirnsignalen auszulesen, die verschiedene Intentionen des Probanden widerspiegeln. Diese Muster werden dann in Befehle zur Steuerung eines Rechners verwendet. Forscher um den mehrfach ausgezeichneten Direktor des Max-Planck-Instituts (MPI) für Intelligente Systeme, Tübingen, Bernhard Schölkopf, wollen so Menschen mit Schlaganfall ermöglichen, mittels der eigenen Hirnmuster einen Computer und darüber einen Roboterarm zu kontrollieren. Vergleichsweise einfach ist diese Prozedur im Falle der Motorik, schließlich sind im motorischen Cortex Körperteile räumlich gut getrennt repräsentiert. Dabei machen sich die Tübinger Forscher zunutze, dass nicht nur Bewegungen selbst spezifische Hirnmuster auslösen, vielmehr reicht schon die bloße Vorstellung davon, etwa die linke oder die rechte Hand zu heben.

Das ambitionierteste Ziel der Wissenschaftler um Schölkopf ist es aber, eine Kommunikation mit Locked-In-Patienten herzustellen. Diese Menschen sind vollkommen bewegungslos in ihrem Körper "eingeschlossen". Auf Grund der massiven Störung ihrer Motorik lassen sich aber auch keine entsprechenden Signale auslesen. Die Forscher setzen daher auf die Hirnmuster von Emotionen, die sich allerdings viel schwieriger eingrenzen lassen und zudem räumlich weit über das Gehirn verteilt sind. Die Hoffnung liegt darin, dass sich bestimmte Gefühle aber doch klar voneinander trennen lassen, Freude und Trauer beispielsweise. Auswerten könnte man diese Signale, die der Patient mit Hilfe seiner Vorstellungskraft hervorruft, wie einen typischen binären Computercode aus Nullen und Einsen, mit denen sich wiederum ein Rechner ansteuern ließe.

Das Video wartet neben anschaulichen Vergleichen mit schönen und humorvollen Animationen auf. Was allerdings nicht zur Sprache kommt: Natürlich wird nicht nur am MPI, sondern auch anderswo in Deutschland und auf der ganzen Welt eifrig an Computer-Hirn-Schnittstellen geforscht, – mit teilweise viel versprechenden Ergebnissen bei Schlaganfall- und Locked-In-Patienten.

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