Mit den Ohrmuskeln Rollstühle steuern
Vom Ohr ins Rad: Rollstuhlfahrer können ihren Rollstuhl künftig mit den Ohren steuern. Die neue Entwicklung soll vor allem Menschen helfen, die weder Arme noch Beine bewegen können.
Mit Hilfe von Ohrenmuskeln können Menschen auch Rollstühle steuern. Das haben Wissenschaftler aus Göttingen, Heidelberg und Karlsruhe nachgewiesen. Doktorandin Leonie Schmalfuß trainiert in der Universitätsmedizin Göttingen die Probanden. Im Rollstuhl sitzt Proband Giorgi Batsikadze, ebenfalls Doktorand in der Göttinger Klinik für Klinische Neurophysiologie.
Foto: dpa/Universitätsmedizin Göttingen
Bislang steuern Querschnittsgelähmte, die weder Arme noch Beine nutzen können, ihren Rollstuhl meist über Blicke oder den Atem. Das verhindert aber eine gleichzeitige Unterhaltung mit einem Begleiter. Wissenschaftler aus Göttingen, Heidelberg und Karlsruhe haben sich deshalb auf die Suche nach einer anderen Lösung gemacht. Ziel der Forscher ist es, Patienten ein Stück Mobilität und Lebensqualität zurückzugeben.
Gemeinsam haben sie einen Prototyp für eine Mensch-Maschine-Schnittstelle entwickelt. Ein kleiner Chip hinter dem Ohr zeichnet Signale der Ohrmuskeln auf, die dann per Funk an einen Computer übertragen werden. „Eine besondere Herausforderung war für uns, eine technische Lösung zu finden, die eine störungsunanfällige Messung der kleinen Signale der Ohrmuskeln bringt“, erklärt Rüdiger Rupp, der die Elektronik für den Prototypen im Querschnittzentrum des Universitätsklinikums Heidelberg entwickelte. Gleichzeitig musste die Elektronik in ein möglichst stromsparendes Mini-Format gebracht werden. Zusätzlich wurde eine Trainingssoftware entwickelt, die sich individuell an jeden Nutzer anpasst. Sie gibt eine Rückmeldung über Qualität und Trainingspotenzial der Ohrmuskelsignale.
Fünf Tage Training für die Ohrmuskeln
Zehn gesunde Versuchspersonen zeigten anschließend, dass aus der Idee eine praktikable Lösung geworden ist. Nach fünf Trainingstagen, an denen sie übten, ihre Ohrmuskeln gezielt abwechselnd auf der rechten und linken Seite zu aktivieren, starteten sie die ersten Fahrten im elektrischen Rollstuhl.
„Die Ergebnisse aus dem ersten klinischen Praxistest übertreffen unsere Erwartungen“, sagt David Liebetanz von der Universität Göttingen, Initiator und Leiter des Verbundprojekts, zum Resultat des Praxistests. Alle zehn Probanden waren nach dem Training in der Lage, nur mit der Ohrsteuerung im Rollstuhl durch das Testgelände zu fahren. „Das hat uns wirklich verblüfft“, so Liebetanz. „Die Hälfte unserer Probanden hatte vor Beginn der Studie angegeben, überhaupt nicht mit den Ohren wackeln zu können.“
Steuerung ist schnell erlernbar
„Offensichtlich ist das eine Fertigkeit, die innerhalb kurzer Zeit erlernt werden kann, etwa wie das Jonglieren mit drei Bällen“, sagt Psychologin Leonie Schmalfuß, die das Training begleitete. „Die Untersuchungen legen nahe, dass jeder Mensch die Ohrmuskulatur willentlich aktivieren kann, wenn er diese Fähigkeit gezielt übt. Bei entsprechendem Training mit dem neuen Prototyp kann sogar die filigrane Steuerung eines Rollstuhls erreicht werden“, so Liebetanz.
Die Ohrsteuerung soll deshalb in Zukunft nicht nur für die Fortbewegung von Rollstühlen eingesetzt werden. Die Forschergruppe will in den nächsten ein voll implantierbares System erarbeiten. Das könnte sich dann über Funk mit verschiedenen Geräten verbinden. Denkbar wären neben dem Rollstuhl auch Prothesen oder der Computer.
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