Chip im Hirn Gelähmter schickt E-Mails kraft seiner Gedanken

Ein wichtiger Schritt zur Verbindung von Mensch und Maschine scheint getan: Ein querschnittgelähmter Mann kann allein mit seinen Gedanken Computer und Fernseher steuern. Mediziner hatten ihm einen Chip eingepflanzt, der Signale aus dem Gehirn an einen Computer schickt.


Keanu Reeves im Actionfilm "Matrix Reloaded": Vision vom Mensch-Maschine-Dialog
REUTERS

Keanu Reeves im Actionfilm "Matrix Reloaded": Vision vom Mensch-Maschine-Dialog

Ein solches Bild war bisher allenfalls in Science-Fiction-Filmen wie "The Matrix" zu sehen: Im Kopf eines jungen Mannes steckt ein Anschluss von der Größe eines Kronkorkens. Kabel führen zu einem Computer, der die Signale aus dem Gehirn empfängt und interpretiert.

Die Vision ist Realität geworden: US-Mediziner haben einen Chip ins Hirn eines Querschnittgelähmten eingepflanzt, der die Signale von 100 Neuronen an einen Rechner weiterleitet. Der 25-Jährige ist mittlerweile in der Lage, seine E-Mails abzurufen, am Computer zu spielen und durch Fernsehprogramme zu zappen, meldet Cyberkinetics. Das US-Unternehmen hatte bereits im Juni von der Gesundheitsbehörde FDA grünes Licht für klinische Tests mit dem Implantat namens "Braingate" bekommen.

Es ist der erste Versuch seiner Art, wie das Unternehmen betont - und er könne der Technologie endgültig zum Durchbruch verhelfen. Mediziner hoffen schon lange, verkrüppelten oder gelähmten Menschen zu neuer Mobilität zu verhelfen, indem künstliche Körperteile direkt mit Signalen aus dem Gehirn gesteuert werden. Der Patient muss nur daran denken, seine Prothese zu bewegen - und die Maschine gehorcht. In Tierversuchen waren Affen bereits in der Lage, Roboterarme zu steuern, ohne ihren echten Arm zu bewegen.

US-Militär forscht an Mensch-Maschine-Schnittstelle

Neben Cyberkinetics forschen eine Reihe weiterer Unternehmen an der Technik, wie etwa Neural Signals mit Sitz in Atlanta. Allerdings setzen sie auf nicht-invasive Methoden, bei denen die Signale der Neuronen außerhalb des Gehirns aufgefangen werden. Eine weitere Methode ist die Elektrokortikographie, bei der Elektroden die Gehirnaktivität direkt auf der Oberfläche des Denkorgans messen. Auch das US-Militär forscht bereits seit Jahren an einer Schnittstelle zwischen Mensch und Maschine - etwa um Kampfpiloten die blitzschnelle Steuerung ihrer Flugzeuge zu ermöglichen.

Hirn-Chip von Cyberkinetics: 100 Elektroden für 100 Neuronen
AP

Hirn-Chip von Cyberkinetics: 100 Elektroden für 100 Neuronen

Trotz der beeindruckenden Fortschritte steht die Technik noch an den Anfängen. Das Cyberkinetics-Experiment sei "hervorragend", sagte der US-Hirnforscher Jeff Hawkins der Zeitung "USA Today". Allerdings empfingen die 100 Elektroden auf dem Cyberkinetics-Chip nur die Signale von 100 Neuronen - was bei weitem nicht ausreiche, um komplizierte Abläufe wie das Greifen einer Tasse oder das Formen von Wörtern auch nur annähernd zu erfassen.

Das mag kaum verwundern angesichts der Tatsache, dass das menschliche Gehirn aus rund 100 Milliarden Neuronen besteht. 100.000 Nervenzellen sitzen auf jedem Quadratmillimeter Hirnrinde und sind mit bis zu 1000 ihrer Nachbarn verbunden. "Das Gehirn an eine Maschine anzuschließen, so dass beide schnell und präzise miteinander kommunizieren können, ist immer noch Science Fiction", betont Hawkins.

Affen lenkten Cursor mit Gedankenkraft

Das "Braingate" von Cyberkinetics ging aus Versuchen mit Affen hervor, die mit einer Computermaus bewegliche Punkte auf einem Bildschirm verfolgten, während die Aktivitäten ihrer Gehirne gemessen wurden. Nach einer Weile klemmten die Forscher die Maus ab und steuerten den Cursor nur mit den Gedanken der Affen. Die Idee hinter dem Experiment: Patienten müssen nicht monatelang üben, um neue Bewegungen einzustudieren, sondern können Geräte steuern, als ob sie zu ihrem Körper gehörten.

Theoretisch könnte ein Patient so nicht nur Prothesen, sondern sein gesamtes Umfeld einschließlich aller elektrischen Gerätschaften bedienen. Doch derzeit bräuchte er dazu selbst noch einen ganzen Gerätepark. Der 25-jährige ehemalige Football-Spieler und "Braingate"-Träger arbeitet mit einem Computer, zwei Bildschirmen und einem ganzen Stapel von Technik auf einem rollenden Regal.

Forscher Miguel Nicolelis (l.), Mitarbeiter José Carmena: "Die wollen den schnellen Dollar machen"
Duke University

Forscher Miguel Nicolelis (l.), Mitarbeiter José Carmena: "Die wollen den schnellen Dollar machen"

Weil der Hirnsensor mit nur 100 Neuronen verbunden ist, bewegt sich der Cursor nicht immer präzise. Das Computerspiel "Pong" kann der Ex-Athlet laut Cyberkinetics nur mit einer Genauigkeit von 70 Prozent spielen. Zudem reagiert der Zeiger nicht in Echtzeit, weil der Computer schlicht zu langsam ist, um die Befehle aus dem Hirn ohne Verzögerung umzusetzen.

Abgesehen von technischen und medizinischen Problemen ist die Verbindung von Mensch und Maschine auch mit ethischen Problemen behaftet. "Ich bin sehr skeptisch", sagt Miguel Nicolelis von der Duke University in den USA. Das Cyberkinetics-Team versuche, "einen schnellen Dollar zu machen, ohne allzu sehr darauf zu achten, was für unterschiedliche Patienten angemessen und sicher ist." Allerdings hat Nicolelis auch schon selbst Elektroden in menschliche Gehirne eingepflanzt und mit den Signalen Computer gesteuert.

Der "Braingate"-Benutzer jedenfalls macht angeblich einen rundum zufriedenen Eindruck. "Er sagt, dass das Gerät sein Leben verändert hat", erklärte Jon Mukand, der dem 25-Jährigen im Juni den Sensor eingepflanzt hat. "Der Patient ist sehr, sehr glücklich."

Weniger glücklich sind Bioethiker über die neue Technik. "Es gibt Leute, die glauben, dass dies die Tür zu Technologien öffnet, die Menschen verbessern und optimieren können", sagte Arthur Caplan von der University of Pennsylvania. Allerdings will auch er der Entwicklung eine Chance geben: "Ich bin nicht bereit, diese aufregende medizinische Forschung für solche Ängste in Geiselhaft zu nehmen."

Markus Becker



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