Schweizer Technologie: Gehirn-Computer-Schnittstelle entwickelt

Forscher der Eidgenössischen Technischen Hochschule Lausanne EPFL haben eine miniaturisierte Gehirn-Computer-Schnittstelle entwickelt. Mit dieser neuen Schweizer Technologie kann geschriebener Text erzeugt werden, indem der Mensch nur ans Schreiben denkt.

Gehirn-Computer-Schnittstellen sind eine vielversprechende Lösung, um Menschen mit schweren motorischen Beeinträchtigungen die Kommunikation und Kontrolle zu ermöglichen. Diese Technologie hat das Potenzial, die Lebensqualität von Patienten mit Krankheiten wie amyotropher Lateralsklerose (ALS) und Rückenmarksverletzungen zu verbessern. Die an der EPFL entwickelte Schnittstelle besteht aus zwei extrem kleinen Chips mit einer Gesamtfläche von nur 8 mm2. Sie verbraucht ausserdem sehr wenig Strom. Dank dieser Eigenschaften eignet sich das System für implantierbare Anwendungen.

Das Interface kann die Signale des Gehirns entschlüsseln, die entstehen, wenn sich eine Person vorstellt, Buchstaben oder Wörter mit der Hand zu schreiben. Dabei zeichnen im Gehirn implantierte Elektroden die neuronale Aktivität auf, die mit den Handbewegungen beim Schreiben verbunden ist. Der Chipsatz verarbeitet diese Signale in Echtzeit und übersetzt sie in digitalen Text. Diese Schweizer Technologie ermöglicht es Menschen zu kommunizieren, indem sie an das Schreiben denken.

«Die Schnittstelle ermöglicht es uns, komplizierte neuronale Aktivitäten mit hoher Genauigkeit und geringem Stromverbrauch in lesbaren Text umzuwandeln. Dieser Fortschritt bringt uns in die Nähe praktischer, implantierbarer Lösungen, die die Kommunikationsfähigkeit von Menschen mit schweren motorischen Beeinträchtigungen erheblich verbessern können», sagt EPFL-Forscherin Mahsa Shoaran.

«Der Chip wurde zwar noch nicht in eine funktionierende Schnittstelle integriert, aber er hat bereits Daten aus früheren Live-Aufnahmen verarbeitet und dabei die Handschrift mit einer beeindruckenden Genauigkeit von 91 Prozent in Text umgewandelt», ergänzt EPFL-Forscher Mohammed Ali Shaeri. Der Chip kann derzeit bis zu 31 verschiedene Zeichen entschlüsseln, eine Leistung, die von keinem anderen integrierten System erreicht wird.

Die Wissenschaftler der EPFL forschen bereits an der nächsten Generation dieser Schweizer Technologie. Die soll nicht nur schreiben können, sondern zum Beispiel auch Bewegungen steuern: «Unser Ziel ist es, eine vielseitige Schnittstelle zu entwickeln, das auf verschiedene neurologische Störungen zugeschnitten werden kann und den Patienten ein breiteres Spektrum an Lösungen bietet», sagt Mahsa Shoaran.