Neurotechnologie 24.02.2021, 07:00 Uhr

Praxistest bestanden: Wie unser Gehirn Geräte steuern kann

Ingenieuren ist es gelungen, neue Schnittstellen zwischen Mensch und Maschine zu perfektionieren. Über ihr Gehirn steuern Anwender beispielsweise das Smartphone. Nicht nur Patienten mit Erkrankungen profitieren von der Technologie.

Das MIT-Startup Pison Technology arbeitet mit Sensoren, um Biopotenziale auf der Haut in digitale Befehle für Smartphones und weitere Geräte zu transformieren.
Foto: Pison Technologies

Das MIT-Startup Pison Technology arbeitet mit Sensoren, um Biopotenziale auf der Haut in digitale Befehle für Smartphones und weitere Geräte zu transformieren.

Foto: Pison Technologies

Persönliche Betroffenheit führt oft zu den besten Ideen: Dexter Ang hat als Jugendlicher erlebt, wie seine Mutter an amyotropher Lateralsklerose (ALS) erkrankt ist. Bei dem Leiden gehen bestimmte Nervenzellen zugrunde; eine Heilung gibt es trotz intensiver Forschung bis heute nicht. Innerhalb kürzester Zeit konnte sich die Patientin nicht mehr bewegen, nicht mehr essen und – was für sie noch schlimmer war – keine E-Books mehr lesen: ihre frühere Lieblingsbeschäftigung. Ang wunderte sich schon damals, dass es keine Schnittstellen zwischen dem Gehirn und der digitalen Welt gab. Ändern konnte er dies jedoch nicht.

ALS führt in kurzer Zeit zum Tod, doch Ang wollte wenigstens anderen Menschen helfen. Er studierte Maschinenbau am Massachusetts Institute of Technology (MIT) in Cambridge. Zehn Jahre nach seinem Abschluss kehrte er ans MIT zurück, um Schnittstellen zwischen Mensch und Maschine zu entwickeln – mit Erfolg. Heute ist Ang CEO von Pison Technology, einem Start-up, das neuromuskuläre Sensoren verwendet, um Menschen bei der Interaktion mit digitalen Schnittstellen zu unterstützen. Seine Firma hat einen Prototyp entwickelt und in der Praxis getestet. Ang verwendet Sensoren, um Biopotenziale auf der Haut in digitale Befehle für Smartphones, Roboter oder Geräte im „Internet der Dinge“ umzuwandeln.

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Elektrische Signale erfassen und zur Steuerung nutzen

Das geht so: Sensoren von Pison sitzen wie eine Uhr fest am Handgelenk des Benutzers. Sie erfassen elektrische Signale, die unser Gehirn verwendet, um mit den Nerven, den Sehnen und den Muskeln unseres Körpers zu kommunizieren. Die Signale, auch Biopotentiale genannt, werden auf der Haut des Handgelenks registriert und an die Smartphone-App von Pison gesendet. Sie erkennt die Ströme, verstärkt sie und wandelt sie in digitale Anweisungen um.

Die spezielle App kann mit anderen Apps oder jedem anderen Gerät interagieren, mit dem das Smartphone verbunden ist. Wenn das Telefon eines Benutzers beispielsweise auch über die Google Home-App verfügt, können Sensoren von Pison zur Steuerung von Smart Home-Funktionen verwendet werden. Im Haushalt steuern sie das Licht, die Wärme oder den Betrieb weiterer Geräte. User können perspektivisch vielleicht schon bald Objekte in der erweiterten Realität (Augmented Reality) kontrollieren oder mit Robotern und Maschinen kommunizieren. Der Anwendung sind kaum Grenzen gesetzt.

„Die Auswirkungen der Verbindung des menschlichen Körpers mit digitalen Systemen und mit künstlicher Intelligenz sind unvorstellbar“, sagt Ang. Derzeit befinde sich die Technologie noch in einer recht frühen Phase der Entwicklung, doch sie habe gewaltige Potenziale.

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Anwendung weit über die Medizin hinaus

Hunderte Anwender haben die Technologie von Pison durch Partnerschaften mit Unternehmen wie Microsoft, Samsung, Mitsubishi und Google bislang erprobt. Die Unterstützung von Menschen mit Behinderungen bleibt ein Schwerpunkt des Unternehmens, und Pison arbeitet auch mit medizinischen Organisationen beziehungsweise gemeinnützigen Organisationen wie der ALS Association zusammen.

Dennoch erkannten Ang und seine Kollegen schon früh, dass in ihrem System weitaus größere Potenziale birgt. Ihr erster kommerzieller Rollout ist für Ende 2021 geplant – und nicht im medizinischen Bereich. Pison hat ein Steuerungssystem für Smartphones entwickelt, mit dem Soldaten der Luftwaffe berührungslos in Karten navigieren oder einfacher kommunizieren. Auch bei der Kommissionierung von Waren könnte das System die Arbeit in Zulieferbetrieben erleichtern. Die Entwickler sehen weitere Einsatzmöglichkeiten bei der Suche und Rettung in Luft- und Seenotfällen (SAR) oder bei medizinischen Notfällen.

Dennoch müssen sie sich auf harte Konkurrenz einstellen. Elon Musks Unternehmen Neuralink hat sich zum Ziel gesetzt, Erkrankungen des Gehirns sowie des zentralen Nervensystems besser zu therapieren. Dazu gehört nicht nur eine medizinische, sondern auch eine technologische Komponente, um Defizite zu ersetzen. Ang sieht darin keine ernsthafte Bedrohung. Er glaubt, dass Pison durch maßgeschneiderte Software und durch End-to-End-Lösungen ein Alleinstellungsmerkmal am Markt hat. Außerdem will der CEO seine Produktstrategie auf Robotik und Augmented Reality erweitern.

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Ein Beitrag von:

  • Michael van den Heuvel

    Michael van den Heuvel hat Chemie studiert. Unter anderem arbeitet er für Medscape, DocCheck, für die Universität München und für pharmazeutische Fachmagazine. Seit 2017 ist er selbstständiger Journalist und Gesellschafter von Content Qualitäten. Seine Themen: Chemie/physikalische Chemie, Energie, Umwelt, KI, Medizin/Medizintechnik.

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