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AUS DEM SPIEGEL
Ausgabe 34/2009

Computer: Mit Gedanken spielen

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Maschinen steuern, Texte tippen und Bälle jonglieren mit bloßer Gedankenkraft: Diese Vision wird langsam Realität. Neue Methoden der Hirnsteuerung lassen insbesondere gelähmte Patienten hoffen - aber auch die Computerspiel-Industrie hat das Thema entdeckt.

Computer: Mit Gedanken spielen Fotos
AFP/Getty Images

DOESER SATZ IST MUT GEDANKEH GESCHRIEVEN. Ohne Tastatur, ohne Hände, ohne Augenzwinkern. Ich denke, also schreibe ich.

Eigentlich sollte der gesamte Artikel mit bloßer Gedankenkraft entstehen, aber die Verwandlung von Ideen in Zeichen ist zäh und fehlerhaft. Allein das erste Wort dauerte ein paar Minuten, und trotzdem kam nur dieses verhunzte "Doeser" heraus.

Dennoch wirkt dieser eine Satz wie ein kleines Wunder. Der alte Traum vom Gedankenlesen erwacht aus dem Dornröschenschlaf und wandert vom Märchen in die Maschine.

"Die Fortschritte sind riesig", versichert Christoph Guger, der ein Gehirnlesesystem entwickelt hat. "Früher hätte man tagelang trainieren müssen, heute klappt die Texteingabe nach ein paar Minuten."

Guger ist Ingenieur und Unternehmer, mit seiner langen Mähne, die über den Kragen seines Jacketts wuchert, wirkt er wie das Abziehbild eines Start-up-Unternehmers. Doch neu im Geschäft ist er keineswegs: Seit Jahren schon beliefert seine Grazer Firma Guger Technologies zahlreiche Hirnforschungslabors. Guger verkauft nicht Skalpelle oder Medikamente, sondern gleichsam Speditionstechnik für Gedanken.

"Die Gedanken sind frei, wer kann sie erraten"

Stolz präsentiert er sein jüngstes Gedankenlesesystem auf einem Workshop an der Berliner Charité zum Thema "Brain-Computer Interfaces". BCI, so heißen die neuen elektronischen Schnittstellen zwischen Gehirn und Gerät. Statt Tastatur, Maus oder Touchscreen sollen Gedanken direkt die Steuerung übernehmen.

Was zunächst wie Telepathie klingt, ist in Wirklichkeit recht banal: Erst zieht der Nutzer eine Art Badekappe über. Dann wird durch kleine Löcher darin ein elektrisch leitendes Gel auf die Kopfhaut gespritzt. Am Ende werden acht Elektroden in die Kappe gestöpselt. Ein bunter Kabelsalat hängt nun wie elektronische Rastazöpfe aus der Kappe. Über ein Verstärkergerät sind sie an den Rechner angeschlossen. So weit die Hardware.

Dann übernimmt die "Wetware". So nennen die IT-Forscher bisweilen das Gehirn. Vor dem Probanden flimmert ein Alphabet über den Bildschirm, ein Buchstabe nach dem anderen leuchtet auf. Der Nutzer wartet auf den Buchstaben, den er gerade schreiben möchte. Wenn dieser aufblinkt, reagiert sein Gehirn unwillkürlich mit einem kleinen "elektrischen Potential", einem winzigen Spannungsanstieg von etwa 15 Mikrovolt, 100.000-mal schwächer als die Spannung einer Taschenlampenbatterie.

Das Prinzip beruht auf dem altbewährten EEG, dem Elektroenzephalogramm. Denn die kleinen grauen Zellen feuern elektrische Signale - und diese lassen sich auch draußen an der Kopfhaut noch messen. Gugers spezielle Methode heißt P300, denn er fahndet nach einer plötzlichen Spannungsschwankung, die 300 Millisekunden nach dem Aufblitzen des jeweils erwarteten Buchstabens im visuellen Kortex des Hirns auftaucht.

Diese Methode ist sehr grob, denn sie misst nicht einen Gedanken, sondern lediglich die gemittelte Aktivität von Millionen Neuronen. Und die reagieren womöglich nicht nur auf Buchstaben, sondern auch auf das Niesen des Nachbarn oder auf das Drücken im linken Schuh. All diese Störsignale muss Guger ausfiltern aus dem chaotischen Gedankenstrom im Oberstübchen.

Doch aller Mühsal zum Trotz herrscht Aufbruchstimmung auf dem Workshop in Berlin. "Die Gedanken sind frei, wer kann sie erraten - sie fliehen vorbei wie nächtliche Schatten": Der Wortlaut des alten Volkslieds umreißt das Großprojekt einer rasch wachsenden Forscherschar. Sie will die Schatten des Denkens einfangen mit einer Art elektronischer Kamera. "Vor zehn Jahren gab es vielleicht ein Dutzend Forschungsgruppen auf diesem Feld, nun sind es über 200", sagt Klaus-Robert Müller, Leiter der Arbeitsgruppe für Maschinelles Lernen an der Technischen Universität Berlin.

"Noch sind unsere Erfolge bescheiden"

Auch Müller hat ein BCI entwickelt, das ähnlich funktioniert wie Gugers mentale Schreibmaschine. Doch Müllers System setzt nicht auf mühsames Stochern im Buchstabensalat, sondern auf blitzschnelle Reaktion: Seine Probanden spielen mit der Hirnkappe Flipper.

Denken sie "rechts", dann schnalzt der Hebel am rechten Rand empor und schleudert, wie von Geisterhand bewegt, die Kugel zurück ins Spiel, ohne dass jemand das Gerät angetastet hätte.

Müller arbeitet eng mit John-Dylan Haynes zusammen, einem der Stars im elitären Gedankenlesezirkel. Haynes sorgte für Aufsehen, als er vor über einem Jahr berichtete, dass er in mehr als der Hälfte der Fälle die Entscheidungen seiner Probanden bereits erraten hatte, noch bevor sie handeln konnten. Volle sieben Sekunden, ehe sie einen Finger rührten, hatte Haynes im Kernspintomografen erkannt, dass sie vorhatten, einen bestimmten Knopf zu drücken.

Nach Müller trat in Berlin Niels Birbaumer auf. Der Leiter des Instituts für Medizinische Psychologie an der Uni Tübingen gilt als einer der Vorreiter des Fachs. Seit Jahren schon versucht er, Gelähmten beizubringen, ihren Rollstuhl oder ihre Prothesen mit Gedankenkraft zu steuern. "Noch sind unsere Erfolge bescheiden", sagt er, "aber vor Hoffnung bin ich schon ganz meschugge." In zwei Jahren, schätzt er, werde er sein System erstmals bei Locked-in-Patienten einsetzen können.

Die Kommunikation mit solchen Patienten ist so etwas wie der Heilige Gral der Zunft: Menschen zu helfen, die "locked in" sind, "eingeschlossen" in ihrem Hirn, so wie im Film "Schmetterling und Taucherglocke". Darin diktiert ein fast völlig gelähmter Patient seiner Therapeutin seine Erinnerungen. Er nutzt dazu das letzte Kommunikationsmittel, das ihm geblieben ist: Augenzwinkern.

Völlig eingesperrte Patienten dagegen können nicht einmal mehr dies. Das Einzige, was sie noch zu steuern vermögen, sind ihre Neuronen. Die Gedanken sind frei.

Sie zu erhaschen, scheint indes keineswegs hoffnungslos. Birbaumer konnte bereits belegen, dass die Hirnpotentiale von Locked-in-Patienten auf unterschiedliche Musikstücke reagieren, auf bekannte Gesichter und auf grammatische Fehler.

Nun sehen sich die Hirnsteuermänner direkt vor dem großen Durchbruch ihrer Technik. Und in der Tat sind ihre Erfolge erstaunlich - überragt allerdings werden diese noch durch ihre Ambitionen. Im letzten Herbst berichteten japanische Forscher in der Zeitschrift "Neuron", dass sie das Gehirn beim Verarbeiten bestimmter Bilder mit Hilfe der sogenannten funktionellen Magnetresonanztomografie beobachtet hätten. Und prompt spekulierten sie, dereinst könnten sie vielleicht sogar "Illusionen und Träume" des Gehirns belauschen.

"Ein militärisches Szenario ist nicht ohne weiteres erkennbar"

In einem Klima, in dem alles möglich scheint, ist die Verführung groß, auch die Tücken der Technik mit der Kraft der Gedanken wegzaubern zu wollen. Mitunter ist dabei der Wunsch der Vater der Gedankensteuerung. Seit vielen Jahren schon wirbt etwa die amerikanische Firma Emotiv mit einem System, mit dem Gelähmte ihren Rollstuhl steuern können. Doch sind dabei weder Emotionen noch Gedanken im Spiel. Emotiv setzt vor allem auf Signale der Gesichtsmuskeln, die Nutzer müssen lächeln oder zwinkern - mit Hirnsteuerung hat das nichts zu tun.

Was aber, wenn man dereinst tatsächlich einmal Autos durch Gedanken steuern könnte oder sogar Kampfjets? Das US-Verteidigungsministerium verspricht sich viel von dieser Vision. Vier Millionen Dollar etwa investiert es, um eine Art Telepathie zu entwickeln: Die Soldaten sollen "auf dem Schlachtfeld ohne die Benutzung von vokalisierter Sprache allein durch die Analyse von Nervensignalen" direkt miteinander kommunizieren. Projekttitel: "Silent Talk" - stilles Gespräch.

Was davon ist Science, was Fiction? Darüber gehen die Meinungen auseinander. Die Hirnsteuerung sei nicht ausgereift, mokiert sich ein Bericht der MITRE Corporation, eines Beratungsinstituts mit Sitz in Virginia. Das Problem liege "zum Teil an der frühen Entwicklungsphase der beteiligten Technik, zum Teil aber auch am begrenzten Verständnis des Gehirns". Nüchternes Fazit: "Ein militärisches Szenario ist nicht ohne weiteres erkennbar."

Auch die Propheten der neuen Ära können nicht leugnen, dass viele Systeme sehr fehleranfällig sind; die Erkennungsrate liegt meist bei um die 70 Prozent. Neben Kabelkappe, Leitgel und Computer brauchen die Nutzer vor allem viel Geduld. Weiteres Problem: Rund 30 Prozent der Probanden gelten bisher als "EEG-Analphabeten"; ihr Hirn bleibt für die Maschinen unergründlich.

"I'm so surprised by the red in my head"

Allzu leicht werden überzogene Versprechen an die visionäre Technik geknüpft. "Mindball" heißt zum Beispiel ein Spiel, bei dem zwei Gegner miteinander ringen, indem sie sich mit EEG-Stirnbändern erbittert um die Wette entspannen. Wer sein Hirn am besten zu ruhigen, gleichmäßigen Schwingungen anzuregen vermag, kann eine Kugel so am weitesten ins Spielfeld des Gegners treiben.

Den Vertriebsfirmen zufolge kann dem Spieler daraus großer Nutzen erwachsen: "Eine Studie des angesehenen Imperial College hat belegt, dass EEG-Feedback die akademische Leistungsfähigkeit und die Kreativität steigern kann", orakeln sie.

Wissenschaft, Kunst und Klamauk liegen oft eng beieinander, wenn beispielsweise der Künstler Adi Hoesle "EEG-Skulpturen" verfertigt oder buntes Wabern auf einer Leinwand als Abbild seiner Gedankenwelt verkauft. Titel: "I'm so surprised by the red in my head" - ich bin überrascht, wie rot es in meinem Kopf ist. Ein Orchester mit teilweise hirngesteuerten Instrumenten tingelt derweil über europäische Bühnen; effekthascherisch haben sich die Musiker mit bunten Kabelkappen vermummt.

Derlei Showeffekte stehen in einer langen Tradition als bunte Kehrseite der Wissenschaft. Als etwa "Naturphilosophen" um 1750 die Elektrizität erforschten, entwickelten sie gleichzeitig Salonspiele: Beim Kuss zwischen einem Paar sprangen Funken über, ganz wörtlich. Auch Lahme wollte man wieder zum Gehen bringen durch therapeutische Stromstöße. Das Publikum war wie elektrisiert.

Selbst eine Firma wie Mattel, bislang bekannt für den Vertrieb der Barbie-Puppe, hat nun die Hirnsteuerung für sich entdeckt. "Mindflex" heißt das neue System, das der Barbie-Konzern auf Computermessen vorstellt: "Als wahrer Mental-Marathon trainiert Mindflex das Hirn auf völlig neue Weise", heißt es im "Fact Sheet".

Wie das funktionieren soll? Fürs Hirntraining wird ein Stirnband aufgesetzt, mit Sensor-Wulsten an den Schläfen und einem Kabel, das zu einer Art winziger Minigolf-Anlage führt. Dann gilt es, die erste Aufgabe zu meistern: einen kleinen Ball so über einen Luftstrom zu balancieren, dass er sich in die Höhe hebt und durch einen Plastikring hindurchschwebt.

Eine Traube aus Neugierigen hat sich gebildet auf der Messe. Jetzt bloß nicht nervös werden. Die Gedanken sammeln. Starr auf den Ball blicken. Und siehe: Je tiefer die Versenkung ins mentale Nichts, desto höher beginnt der Ball zu schweben.

Mattel verweigert Auskünfte darüber, wie das Gerät funktioniert. Experten vermuten, dass das Stirnband ähnlich wie bei "Mindball" die Alphawellen misst, die rund zehnmal pro Sekunde durch die Hirnrinde pulsieren, wenn sich ein Mensch entspannt.

Das Gefühl beim Gedankenspielen jedenfalls ist unbeschreiblich. Es ist, als spürte man einen neuen Muskel, den man zuvor nur vom Hörensagen kannte: das Organ unter der Schädeldecke. So ähnlich mag sich das staunende Publikum gefühlt haben im 18. Jahrhundert, wenn der Funke beim Kuss übersprang.

Danach dauerte es 200 Jahre, bis sich herausstellte, wozu der billige Partytrick noch alles taugt - dass seine Grundlagen das Internet am Laufen halten, die Börsen, die Weltwirtschaft. Und die Gedanken.

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