Brain Computer Interfaces: Geräte bedienen per Gedankensteuerung

Brain Computer Interfaces

Klicken, Swipen, Tippen. In Zukunft brauchen wir vielleicht nur noch unser Gehirn, um einen Computer zu steuern: dank Brain Computer Interfaces. Diese elektronischen Schnittstellen können Impulse des Gehirns erkennen und interpretieren.

Mithilfe einer neuen Technologie lässt sich das Gehirn auf völlig neue Art und Weise nutzen: als Eingabegerät für Computer und weitere elektronische Steuerungen. Die dafür notwendigen Brain Computer Interfaces sind einfach aufgebaut: Sie brauchen lediglich ein EEG-Gerät, einen Computer für die Verarbeitung der Signale und etwas, das gesteuert werden soll. Die Schwierigkeit liegt allerdings darin, klare und zuordnungsfähige Gedankensignale zu produzieren. Doch die Erfahrung bei Experimenten auf diesem Gebiet zeigt, dass Menschen dies gut trainieren können. Gedankensteuerung hat also durchaus das Potenzial, in Zukunft zu einer gebräuchlichen Technik zu werden. In einigen Bereichen könnte dies bald Wirklichkeit werden.

 

Per EEG werden bei der Gedankensteuerung die Hirnströme erfasst. (© 2017 Shutterstock / Chaikom)

 

1. Gedankenkraft für den Drohnenflug

Eine spannende Zukunftsvision: Wie wäre es, beispielsweise eine Drohne ohne die übliche Fernsteuerung zu lenken und sie stattdessen mithilfe der Gedankenkraft zu bewegen? Das europäische Forschungsprojekt Brainflight hat eine entsprechende Lösung entwickelt. Kernstücke sind eine Kappe mit Sensoren und eine spezielle Software. Die Kappe misst die Gehirnströme wie ein EEG (Elektroenzephalogramm). Die Software wertet die Daten aus und setzt sie als Gedankensteuerung für das Fluggerät um.

2. Optimierte Beinprothesen

Ich denke, also gehe ich: Eine innovative Lösung für die Steuerung von Beinprothesen hat ein kalifornisches Forscherteam entwickelt. Sie betrifft robotische Beinprothesen, die in Echtzeit über Gedankensteuerung bewegt werden. Auch hier liefern Sensoren-Headsets als Brain Computer Interfaces die notwendigen Impulse. Die Auswertung übernimmt ein Steuerrechner, der die Befehle an Stellmotoren in der Prothese übermittelt. Eine serienreife Version dieses Systems wäre insbesondere für Menschen interessant, deren Beine aufgrund einer Rückenmarksverletzung gelähmt sind.

3. Roboterlenkung per Datenkappe

Bisher werden Roboter durch das Einspielen von programmierten Befehlen gesteuert. Ein französisch-japanisches Forscherteam ist da schon weiter: Es entwickelt eine Lösung, mit der ein menschenähnlicher Roboter über eine Gehirn-Maschinen-Schnittstelle gelenkt wird. Die Gedankensteuerung erfolgt hier unter Zuhilfenahme von optischen Reizen: Der „Steuermann“ ist mit einer Datenkappe ausgerüstet und sieht auf einem Monitor Pfeilabbildungen. Blinkende Pfeile symbolisieren die gewünschten Bewegungsrichtungen für den Roboter. Die Konzentration auf das blinkende Symbol löst den entsprechenden Steuerbefehl aus. Das funktioniert auf Grundlage einer bestimmten Gehirnaktivität, die bei flackernden Lichtsignalen ausgelöst wird und entsprechend der Frequenz des Flackerns variiert. Da jedes Pfeilsymbol mit einer anderen Frequenz leuchtet, erkennt das Gehirn, welches Bewegungssymbol fokussiert wird.

Auch Roboter können per Gedankensteuerung gelenkt werden. (© 2017 Shutterstock / OlegDoroshin)

 

4. Tabletbedienung: Hirnstrom statt Handbewegung

Durch ein Forschungsprojekt des Elektronikkonzerns Samsung könnten schmutzige Tabletdisplays bald der Vergangenheit angehören: Seine Wissenschaftler arbeiten an einem System, das die Tabletbedienung per Gedankensteuerung ermöglicht. Ausgangspunkt ist erneut eine Datenkappe und die Nutzung bestimmter Hirnstrommuster, die durch optische Reize ausgelöst werden: Mit der Konzentration auf ein blinkendes Symbol auf dem Display lässt sich ein Programm starten und bedienen.

5. Gedanken-Spiele in der Unterhaltungsindustrie

Die Computerspiele-Industrie war schon immer ein Vorreiter bei der Entwicklung neuer Technologien. Ein aktueller Trend ist das Spielen mit Virtual Reality-Systemen, bei denen der Spieler mit einer Datenbrille ganz in seine künstliche Spielumgebung eintauchen kann. Vielleicht kann er zukünftig sogar auf das Bedienen per Konsole verzichten – und stattdessen einfach denken, was passieren soll. Diese Idee verfolgt der Programmierer Sebastiano Galazzo. Sein Schneckenrennen-Spiel wird über Brain Computer Interfaces allein durch Hirnströme gesteuert. Das Headset eines mobilen EEG-Gerätes misst dafür die Hirnaktivitäten: Je größer der Ausschlag der gemessenen Hirnwellen, desto schneller kriecht die Schnecke zur Ziellinie.