Zwei gelähmte Menschen konnten dank eines Implantats, das Fingerbewegungen dekodiert, auf einer virtuellen Tastatur tippen. Laut einer Studie in Nature Neuroscience tippte ein Patient 80 % schneller als ein gesunder Mensch.
Traditionell basieren Gehirn-Computer-Schnittstellen (BCIs) für gelähmte Nutzer auf der Blickverfolgung oder der Erkennung neuronaler Aktivität im Zusammenhang mit Sprache. Forscher der Brigham and Women's University of Massachusetts und der Brown University haben jedoch vorgeschlagen, dass das vertraute QWERTY-Tastaturlayout für viele Nutzer bequemer wäre.
„Am wichtigsten ist es, jedem Patienten eine Reihe unterschiedlicher Optionen zur Verfügung zu stellen, damit er die für seine jeweilige Krankheit und Situation passende Technologie auswählen kann“, sagte der Autor der Studie, Justin Jude.
Im Experiment wurden die Teilnehmer gebeten, das Tippen auf einer QWERTY-Tastatur zu simulieren. Das System las zuverlässig Hirnimpulse aus und erkannte bis zu 30 verschiedene Aktionen – drei für jeden der zehn Finger.
Zwei Personen nahmen am Test des BCI-Geräts von Blackrock Neurotech teil:
- Patient T17 (von unten nach dem Hals aufgrund einer Rückenmarksverletzung gelähmt) erreichte eine Geschwindigkeit von 47 Zeichen pro Minute bei einer Genauigkeit von 81%.
- Patient T18 (der an amyotropher Lateralsklerose, ALS, leidet) erzielte ein Ergebnis von 110 Zeichen pro Minute mit einer Genauigkeit von 95%.
Die Stabilität der Ergebnisse des zweiten Teilnehmers hielt eine Woche an, während die des ersten Teilnehmers zwei Tage anhielt.
Jude merkte an, dass die überlegene Leistung eines Teilnehmers durch die Anzahl und Platzierung der Elektroden im Gehirn erklärt werden könnte. T18 hatte sechs Kontaktarrays im dorsalen (oberen) Teil des Gyrus praecentralis implantiert – etwa dreimal so viele wie T17.
Bei letzterem wurden einige Elektroden auch in anderen Bereichen des motorischen Kortex platziert, um Sprachsignale zu erfassen.
Die Unterschiede in den Ergebnissen lassen sich teilweise dadurch erklären, dass Tetraplegie und ALS das Gehirn auf unterschiedliche Weise beeinflussen, obwohl beide Erkrankungen zu einer Lähmung führen.
Zukünftig wird die genaue Erfassung der Fingermotorik dazu beitragen, die Fähigkeit zur Steuerung von Prothesen für komplexe Manipulationen wie das Greifen und Erreichen von Gegenständen wiederherzustellen.
Allerdings muss die Technologie noch erhebliche regulatorische Hürden überwinden, bevor sie einer breiten Patientengruppe zur Verfügung stehen kann.
Im März platzierten Forscher von Eon Systems ein Fliegenhirnmodell in einer virtuellen Umgebung, die der virtuellen Welt aus dem Film „Matrix“ ähnelte. Laut den Wissenschaftlern handelt es sich bei dem Experiment um „die weltweit erste Implementierung einer vollständigen Gehirnemulation, die in der Lage ist, verschiedene Verhaltensweisen hervorzurufen“.