Kabellose Gedankensteuerung jetzt mit Breitband

Gehirn-Computer-Schnittstelle lässt Gelähmte Geräte bedienen

BCI-Tester: Kompakte Sender statt Kabel (Foto: Braingate.org)

Providence (pte003/06.04.2021/06:05) - Forscher an der Brown University https://www.brown.edu haben eine Gehirn-Computer-Schnittstelle (Brain Computer Interfaces, BCI) entwickelt, die Signale aus dem Gehirn per Funk überträgt und das erstmals mit Breitband. Dies verspricht eine alltagstauglichere Gedankensteuerung für Gelähmte mit kabelgebundener oder langsam funkender BCI. Der nötige Sender wird derzeit noch auf der Kopfhaut befestigt, soll aber weiter schrumpfen und zum Implantat werden.

Klare Signalübertragung

"Die Signale werden mit hoher Wiedergabetreue aufgezeichnet und übertragen, sodass wir dieselben Decodierungsalgorithmen verwenden können, die wir für kabelgebundene Geräte verwendet haben", sagt John Simeral, Assistenzprofessor für Ingenieurwissenschaften an der Hochschule. Der wesentliche Unterschied bestehe darin, dass Menschen nicht mehr physisch via Kabel mit Geräten verbunden sein müssten, was neue Möglichkeiten hinsichtlich der Verwendung des Systems eröffne.

Dass dies wirklich funktioniert, zeigt eine in einer in der Fachzeitschrift "IEEE Transactions on Biomedical Engineering" veröffentlichten klinische Studie. Dafür nutzten zwei Probanden mit Lähmung nach einer Rückenmarksverletzung das System, um allein mit ihren Gedanken einen normalen Tablet-Computer zu bedienen. Dabei zeigte sich, dass die Genauigkeit der Übertragung der kabelgebundenen in nichts nachstand.

Heimtest

Die Studienteilnehmer konnten das neue System in ihren Wohnungen verwenden, im Gegensatz zu Laborumgebungen, in denen die meisten BCI-Untersuchungen durchgeführt werden. Die Teilnehmer waren unbelastet von Kabeln und konnten den BCI bis zu 24 Stunden ununterbrochen nutzen, sodass die Forscher Langzeitdaten erhielten, auch während die Teilnehmer schliefen.

Ein Sender wiegt derzeit so viel wie zwei Standardbriefe und ist fünf Zentimeter lang. Das Gerät sei laut Simeral aber nur der erste Schritt hin zu einem vollständig implantierbaren intrakortikalen System, das dazu beiträgt, die Unabhängigkeit von Menschen wiederherzustellen, die ihre Bewegungsfähigkeit verloren haben. Bisherige Funk-BCIs seien dazu nicht geeignet, weil die Übertragungsbandbreite zu gering sei.

(Ende)