Informationstechnologie 10.11.2006, 19:24 Uhr

Steuern durch Kraft der Gedanken  

VDI nachrichten, Düsseldorf, 10. 11. 06, käm – Systeme, die einen direkten Dialog zwischen Mensch und Maschine ermöglichen, stehen vor der Marktreife. Hierzu wird eine Schnittstelle zwischen Gehirn und Rechner entwickelt, das Brain Computer Interface. In einem BMBF-geförderten Projekt für rechnergestützte Arbeitsplätze geht es z. B. darum, einen Cursor über Gehirnwellen zu steuern und Aktionen zu veranlassen.

Das klingt alles ganz logisch – und es funktioniert auch: An der Kopfhaut angebrachte Elektroden messen die hirnelektrischen Signale. Diese werden verstärkt und an den Computer übermittelt, der die Gehirnsignale in technische Steuerungssignale umwandelt.

Das Funktionsprinzip des Brain Computer Interface (BCI) basiert darauf, dass die Hirnaktivität bereits die rein gedankliche Vorstellung eines Verhaltens widerspiegelt, zum Beispiel die Vorstellung, eine Hand oder einen Fuß zu bewegen. Das BCI erkennt die damit korrelierenden Veränderungen des Hirnstrombildes und nutzt sie etwa zur Auswahl zwischen zwei Alternativen: Während eine Option durch die Vorstellung, die linke Hand zu bewegen, ausgewählt wird, müsste man sich für die andere Option eine Bewegung der rechten Hand vorstellen. Auf diese Weise können Geräte gesteuert werden, die an einen Computer angeschlossen sind selbst über das Internet ist solch eine Kommunikation realisierbar.

Wird der Cursor z. B. in einem Buchstabenfeld bewegt, entsteht eine „mentale Schreibmaschine“ auf diese Weise könnten gelähmte Patienten Texte am Computer schreiben. Je nach Computerprogramm ließen sich die Hirnströme auch in ganz unterschiedliche Befehle umsetzen: So können sie Prothesen steuern oder bei Querschnittsgelähmten die zerstörte Verbindung zwischen Gehirn und Muskeln überbrücken.

Das Verfahren ist darüber hinaus für die Unterhaltungs- oder Automobilindustrie interessant. Brain Computer Interfaces könnten eine neue Art von Computerspielen ermöglichen oder in präventive Systeme des Insassenschutzes integriert werden. Monitoring heißt hier das Stichwort. Anwendungen sind auch bei der „Überwachung“ von Anlagenführern möglich.

Bereits seit Jahren arbeiten US- Forscher an Systemen, die direkten Dialog zwischen Mensch und Maschine bzw. Werkzeug, etwa einer Prothese, ermöglichen. Gerwin Schalk vom Wadsworth Center in Albany, New York, hält in ferner Zukunft die Steuerung von Flugzeugen mittels BCI für denkbar. Wenn Piloten das Flugzeug als Erweiterung des eigenen Körpers erleben, werde der Traum vom Fliegen eine ganz neue Intensität erhalten. MARS/KÄM

 

Von Mars/Käm
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