Wissenschaft Wenn die Gedanken Maschinen steuern

Die Hirnforschung wird immer konkreter. Inzwischen lassen sich schon Flugzeuge per Gedanken fliegen und Fußbälle mit Roboteranzügen kicken. Ist die Technik schon bald alltagstauglich?

Quelle: Presse

Was für eine PR-Aktion: Bei der Eröffnungsfeier der Fußball-Weltmeisterschaft am 12. Juni in Brasilien stößt ein querschnittsgelähmter Jugendlicher den Ball an. Eigenständig läuft er auf das Spielfeld und tritt das Leder. Dafür steckt er in einem Roboteranzug, auch Exoskelett genannt, den er mit der Kraft seiner Gedanken steuert. Ursprünglich wurde der Anzug für das Militär entwickelt. Nun wird er der ganzen Welt präsentiert, als große technische Innovation der Gegenwart.

Damit ist wieder ein Stück Science Fiction real geworden. In einer Welt, in der Computer zwischen einen Stapel Zeitungen passen und Autos bereits ohne Fahrer durch den Straßenverkehr navigieren, schreitet auch die Schnittstelle zwischen Mensch und Maschine immer weiter voran. Brain-Computer-Interface, also das Steuern technischer Gerätschaften mit Gedankenkraft, ist eines der ganz großen Zukunftsprojekte der Wissenschaft.

Der symbolische Anstoß in Sao Paulo wurde von einem internationalen Forscherteam ermöglicht, das sich mit dem „Walk Again Project“ bereits im Jahr 2008 zum Ziel gesetzt hat, gelähmten Menschen eine normale Fortbewegung zu ermöglichen.

Dafür haben die Forscher ein Gerät entwickelt, das Roboterbeine durch Gehirnwellen steuern kann. Die Hirnaktivität wird über einen Helm gemessen, an dessen Innenseite kabellose Elektroden angebracht sind. Diese messen an der Schädeldecke die Hirnaktivität und erstellen ein sogenanntes Elektroenzephalogramm.

Dies zeigt die exakten Stellen im Gehirn an, an denen die Impulse für Bewegungen entstehen. Diese Impulse werden dann über die Elektroden an einen Computer weitergeleitet, der sie auf die Maschine überträgt. Das Exoskelett beginnt zu gehen.

Mensch 2.0 - Welche Techniken und Implantate uns besser leben lassen

Auch in Deutschland wird von München bis Tübingen und Berlin an ähnlichen Projekten geforscht. Erst kürzlich haben Wissenschaftler aus Bayerns Landeshauptstadt eine EU-geförderte Arbeit namens Brainflight vorgestellt. Die Münchener wollen Flugzeuge per Gedankenkraft der Piloten in die Luft bringen.

Die Testversuche im Flugsimulator sind faszinierend: Wie von Geisterhand bewegt sich der Steuerknüppel und das Flugzeug schwenkt mit überraschender Genauigkeit in die Kurve und dann wieder gerade auf die Landebahn zu. Immer wieder wird die Lage des Fliegers korrigiert, bis die Räder sanft auf dem Asphalt landen. Weder Pedale noch Hebel hat der Pilot während des ganzen Versuchs bedient.

„Wir wenden verschiedene Systeme an“, erklärt Diplom-Ingenieur Tim Fricke vom Lehrstuhl für Flugsystemdynamik an der Technischen Universität München. „Bei dem einen bekommen die Probanden eine Haube mit integrierten Elektroden aufgesetzt. Der Computer misst dann die Hirnströme. Dabei lernt er, wie die unterschiedlichen Gehirnsignale ausschauen, wenn die Versuchspersonen zum Beispiel an eine Bewegung der linken oder der rechten Hand denken.“

Denn nicht nur wenn wir Menschen eine Bewegung ausführen, übt das Gehirn bestimmte Aktivitäten aus. Selbst wenn wir nur an das Schütteln einer Hand oder das Lenken eines Steuerknüppels denken, werden im Kopf die gleichen Impulse ausgelöst.

Das nutzt die Wissenschaft aus. „Die Probanden stellen sich nur vor, die Hand zu einer Faust zu formen oder die Finger zu bewegen. Dabei gibt das Gehirn je nach Aktion unterschiedliche Bilder ab. Was diese genau bedeuten, muss der Computer mit der Zeit lernen.“

Inhalt
Artikel auf einer Seite lesen
© Handelsblatt GmbH – Alle Rechte vorbehalten. Nutzungsrechte erwerben?
Zur Startseite
-0%1%2%3%4%5%6%7%8%9%10%11%12%13%14%15%16%17%18%19%20%21%22%23%24%25%26%27%28%29%30%31%32%33%34%35%36%37%38%39%40%41%42%43%44%45%46%47%48%49%50%51%52%53%54%55%56%57%58%59%60%61%62%63%64%65%66%67%68%69%70%71%72%73%74%75%76%77%78%79%80%81%82%83%84%85%86%87%88%89%90%91%92%93%94%95%96%97%98%99%100%