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08. Oktober 2018, 22:41 Uhr

Tetris spielen per Gedankenübertragung

Erstmals drei menschliche Gehirne übers Internet verbunden

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US-Forscher haben den Videospielklassiker Tetris um eine spannende Online-Variante erweitert: Darin drehen mehrere Spieler gemeinsam fallende Klötze - nur Kraft ihrer Gehirnströme.

Zwei Spieler senden Hirnsignale über das Internet direkt ans Gehirn eines Dritten, der sie interpretiert und umsetzt: Eine solche Gedankenübertragung haben US-Forscher erstmals umgesetzt, in einem Tetris-artigen Spiel.

Dieses erste soziale Netzwerk aus miteinander verbundenen Gehirnen heißt BrainNet. Forscher der Universität von Washington in Seattle und der Carnegie Mellon University in Pittsburgh haben es entwickelt. Vor einigen Tagen wurde ihr Paper dazu veröffentlicht.

Ihrer Ansicht nach handelt es sich um die weltweit "erste nicht-invasive Gehirn-zu-Gehirn-Schnittstelle für mehrere Personen zur kollaborativen Problemlösung". Anders ausgedrückt: Es ist der erste auf Gedankenübertragung basierende Online-Multiplayer-Modus für ein Tetris-ähnliches Spiel.

Die verwendete Übertragungstechnik ist seit Jahren aus ähnlichen Versuchenbekannt: Hirnströme eines Sendenden werden per Elektroenzephalografie (EEG) über eine Elektrodenkappe aufgezeichnet, digitalisiert und per Internet an einen Empfänger übertragen. Der wiederum trägt eine Kappe mit einer Magnetspule, die das ankommende Signal umwandelt und per entsprechendem Impuls bestimmte Hirnregionen anregt.

Aber BrainNet führt das Prinzip ein Stück weiter. Im Versuchsaufbau gibt es zwei Sender und einen Empfänger, theoretisch könnten es aber auch mehr sein. "Mit der geeigneten Hardware", heißt es im Paper, könnten zudem alle Netzwerkteilnehmer gleichermaßen Sender wie Empfänger sein.

Anders als in früheren Experimenten führt die Kommunikation auch nicht zwingend zu einer motorischen Handlung des Empfängers, also etwa zu einer Handbewegung. Stattdessen setzt er die empfangenen Signale per EEG in eine Handlung um - hier innerhalb eines Tetris-ähnliches Spiels auf einem Bildschirm vor ihm. Senden, Empfangen und Umsetzen laufen also komplett über Hirnströme und das Internet.

"Einen Schritt näher zum sozialen Netzwerk der Gehirne"

Die beiden Sender saßen in jeweils einem Raum und sahen auf ihren Bildschirmen fallende Pixelblöcke. Sie mussten entscheiden, ob diese vom Empfänger um 180 Grad gedreht werden müssen oder nicht, damit sie eine entsprechende Lücke am unteren Bildschirmrand füllen. Wollten die beiden "Drehen" signalisieren, schauten sie auf ein mit 17 Hertz blinkendes Licht an der einen Seite des Bildschirms. Um "Nicht Drehen" zu senden, schauten sie auf ein mit 15 Hertz blinkendes Licht auf der anderen Seite. In beiden Fällen reagiert das menschliche Gehirn mit einem Signal der jeweils gleichen Frequenz, das EEG kann den Unterschied feststellen.

Der Empfänger im dritten Raum bekam ein Ja oder Nein per transkranieller Magnetstimulation an den Occipitallappen signalisiert, das ist das Sehzentrum des menschlichen Gehirns. Für ein Ja (Drehen) wurde die Stimulation hoch genug angesetzt, um die Wahrnehmung eines Lichtblitzes auszulösen. Für ein Nein (Nicht drehen) blieb die Stimulation unter diesem Grenzwert. Der Empfänger wartete die beiden Impulse ab und entschied sich dann für eine Aktion, die er ebenso wie die Sender durch einen Blick auf ein blinkendes Licht auslöste.

Um herauszufinden, ob der Empfänger lernen kann, einem der beiden Sender mehr zu vertrauen, verfälschten die Forscher einen Teil der Signale. Die Testergebnisse lassen vermuten, dass der Lernprozess schon innerhalb der 16 Spielzüge, die jede der fünf Testgruppen hatte, einsetzte. "Der Informationsaustausch über das BrainNet ähnelt also der sozialen Kommunikation im Alltag und bringt uns einen Schritt näher zum sozialen Netzwerk der Gehirne", schreiben die Wissenschaftler.

Nur ein Bit pro Interaktion

"Das ist noch kein Facebook, aber es ist ein Anfang", schreibt Linxing Jiang, einer der Autoren, dem SPIEGEL. Sein Team habe erforschen wollen, ob Menschen ähnlich wie in normalen Gesprächssituationen auch unter diesen speziellen Umständen der Informationsübertragung lernen, einem bestimmten Menschen eher zu vertrauen, als einem anderen, um eine Aufgabe lösen zu können.

Das Tetris-Experiment ist zugegebenermaßen in mehrerlei Hinsicht stark limitiert: Pro Interaktion wird nur ein Bit übertragen, ein Ja oder ein Nein. Und die gedankliche "Formulierung" der Ja-oder-nein-Anweisung ist nicht frei, sondern benötigt externe Hilfe durch die blinkenden LED.

"Das verhindert praktische Anwendungen bislang", sagt Rajesh P. N. Rao von der Universität von Washington, der ebenfalls zu der Forschergruppe gehört. Dennoch glaube er an "Netzwerke aus verbundenen Gehirnen", die in der Zukunft "innovative und kreative Lösungen für die drängendsten wissenschaftlichen und sozialen Probleme produzieren" würden.

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