Hirnforschung Forscher sehen Bilder in fremden Köpfen

Es klingt wie aus einem Science-Fiction-Film: Forscher können anhand der Hirnaktivitäts-Muster erkennen, welches Bild ein Mensch gerade sieht. Im Selbstversuch schafften US-Neurologen Trefferquoten bis zu 92 Prozent.


Der Traum vom Gedankenlesen ist schon etwas älter. In den vergangenen Jahren sind ihm die Forscher Stück für Stück näher gekommen. Immerhin verraten die Hirnströme bereits die Ausrichtung oder die Position eines Objekts im Blickfeld eines Beobachters.

Funktionelle Magnetresonanztomographie: Hirn-Aktivitätsmuster verraten, was jemand sieht
CORBIS

Funktionelle Magnetresonanztomographie: Hirn-Aktivitätsmuster verraten, was jemand sieht

Ein Forscherteam von der University of Berkeley in Kalifornien vermeldet nun einen weiteren Durchbruch: Wissenschaftlern um Jack Gallant gelang es, durch Messung der Hirnaktivität herauszufinden, was ein Mensch sieht. Ihre Ergebnisse präsentierten die Forscher im Wissenschaftsmagazin "Nature".

Ärzte könnten diese Technik vielleicht einmal nutzen, um Hirnschäden bei Schlaganfallpatienten oder Altersschwachsinn zu untersuchen, erklärte Gallant. Querschnittsgelähmte könnten möglicherweise per Fernbedienung bestimmte Geräte bedienen, indem sie eine Reihe von Bildern vor ihrem geistigen Auge ablaufen ließen

Für ihre Entwicklung gingen die Wissenschaftler zum Selbstversuch über. Zwei der Wissenschaftler ließen mit funktioneller Magnetresonanztomographie (fMRI) ihre Aktivität in Bereichen des Hinterhauptslappens des Gehirns messen, die für die Verarbeitung visueller Information zuständig sind. Dann sahen sie 1750 verschiedene Bilder mit unterschiedlichen Motiven - darunter Gebäude, Tiere, Menschen und Pflanzen. Der fMRI-Scanner zeichnete währenddessen die Aktivität auf, die in den Hirnbereichen entstand. Aus den Daten errechneten die Wissenschaftler ein spezifisches Muster aus Voxeln, einem dreidimensionalen Äquivalent für Pixel.

Im Anschluss sahen sich die beiden Forscher 120 neue Bilder an, bei denen die Gehirnströme noch nicht gemessen waren. Mit den Daten, die der Scanner bei den vorigen Bildern gespeichert hatte, und den Daten, die die Wissenschaftler jetzt im Gehirn ihrer Kollegen maßen, suchte der Computer nach der höchsten Übereinstimmung der Voxel-Muster. Die Trefferquote sei erstaunlich hoch gewesen, berichten die Wissenschaftler: Bei einem der beiden Probanden lag diese bei 92 Prozent der Bilder, beim anderen bei 72 Prozent.

Es sei wie bei einem Zauberer, der einen Zuschauer zufällig eine Karte aus einem Stapel ziehen lasse und dann herausfinden könne, welche Karte es sei, erklärte Gallant. Der Zuschauer ziehe heimlich eine Karte und lasse dann per Scanner messen, was in seinem Gehirn vor sich gehe, während er die Karte anschaue. Die Forscher glauben, dass ihre Methode gut genug sei, um visuelle Erlebnisse auch in Echtzeit zu dekodieren.

Rainer Goebel, Neurowissenschaftler von der Universität Maastricht, findet die Trefferquote nicht besonders gut. Im Gespräch mit SPIEGEL ONLINE sagte er: "Angesichts der Menge an Bildern, die man verwendet hat, muss man sich fragen: Warum ist die Trefferquote nicht höher?"

Laut Goebel seien andere Wissenschaftler auf diesem Gebiet auch schon weiter. Letztes Jahr sei es bereits gelungen, anhand seiner Hirndaten Szenerien von Filmen zu rekonstruieren, die ein Mensch sah. Seine Arbeitsgruppe arbeitet derzeit an einem Projekt, dass es gelähmten oder Wachkoma-Patienten ermöglichen soll, anhand der Hirndaten mit anderen Menschen zu kommunizieren. "Dazu brauchen sie kein vorheriges Training."

lub/hda/AFP



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