Brain-Computer-Interfaces – Hintergründe zu Forschungsstand und Praxis
Ein implantierbarer Gehirnchip, der Nervensignale aufzeichnen und per Bluetooth an einen Computer weiterleiten kann, hat vergangenes Wochenende für Schlagzeilen gesorgt. Per Youtube-Stream stellte der US-amerikanische Unternehmer Elon Musk eine erste Version seines Neurotechnologie-Projektes „Neuralink“ in einem Versuchsschwein vor und verknüpfte erneut große Versprechen mit seiner Technik [I]. Bei dem Gerät von 23 Millimetern Durchmesser handelt es sich um den Prototypen einer Gehirn-Computer-Schnittstelle (Brain-Computer-Interface; BCI), die die bidirektionale Kommunikation zwischen menschlichem Gehirn und Computer ermöglichen soll. Mit BCIs sollen Menschen externe Geräte per Gedankenkraft steuern können oder bestimmte Gehirnareale gezielt stimuliert und womöglich sogar mit Informationen gefüttert werden.
Die potenziellen Anwendungsfelder für BCIs sind vielfältig – gerade in der Medizin haben sich in den vergangenen Jahren diverse Anwendungsmöglichkeiten ergeben, die teilweise schon Einzug in den klinischen Alltag gehalten haben. So finden sich BCIs beispielsweise in einer Reihe von Neuroprothesen zur Kommunikation und Funktionswiederherstellung nach Lähmungen und werden unter anderem in der Therapie von neurologischen Erkrankungen wie Parkinson und der Rehabilitationsmedizin eingesetzt. In klinischen Experimenten konnten Probandinnen und Probanden beispielsweise Roboterarme, Rollstühle und Exoskelette erfolgreich steuern – inwiefern solche Geräte einmal alltagstauglich werden, steht noch infrage [II].
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„Empfänger eines Lizenzvertrags für Dünnschichtelektroden mit Blackrock Microsystems LLC (Salt Lake City, UT) und Mitglied des wissenschaftlichen technischen Beirats der CorTec GmbH (Freiburg, Deutschland) und Geschäftsführer der Brain Science GmbH (Frankfurt am Main) , Deutschland).“
Alle anderen: Keine Angaben erhalten.
Weiterführende Recherchequellen
Science Media Center (2019): Neuralink: Hirn-Computer-Schnittstelle von Elon Musk und Kritik an Publikation. Rapid Reaction. Stand: 25.07.2019.
Dieses Angebot enthält Statements zur Vorstellung des Nähroboters für flexible Elektroden von Elon Musk und eines Dokuments, das im Zuge dessen auf den Preprint-Server bioRxiv hochgeladen wurde.
Science Media Center (2019): Langlebige Gehirn-Maschine-Schnittstelle bei Querschnittsgelähmtem. Research in Context. Stand: 04.10.2019.
Dieses Angebot enthält Statements zu einer Studie, in der französische Forscher ein BCI-System der ECoG-Technologie in der Anwendung bei einem Querschnittsgelähmten vorstellen.
Literaturstellen, die vom SMC zitiert wurden
[I] Neuralink (29.08.2020): Neuralink Progress Update, Summer 2020.
[II] Science Media Center (2019): Brain-Machine-Interfaces – Gehirn und Maschine verknüpft. Fact Sheet. Stand: 04.10.2019.
Dieses Fact Sheet liefert Hintergründe zum Verständnis von Brain-Machine-Interfaces und dem Forschungsstand von vor einem Jahr.
Prof. Dr. Pascal Fries
Direktor des Ernst-Strüngmann-Instituts für Neurowissenschaften in Kooperation mit der Max-Planck-Gesellschaft, Frankfurt am Main
Angaben zu möglichen Interessenkonflikten
„Empfänger eines Lizenzvertrags für Dünnschichtelektroden mit Blackrock Microsystems LLC (Salt Lake City, UT) und Mitglied des wissenschaftlichen technischen Beirats der CorTec GmbH (Freiburg, Deutschland) und Geschäftsführer der Brain Science GmbH (Frankfurt am Main) , Deutschland).“
Prof. Dr. Alireza Gharabaghi
Ärztlicher Direktor des Instituts für Neuromodulation und Neurotechnologie, Universitätsklinikum Tübingen
Prof. Dr. Thomas Stieglitz
Professor für Medizinische Mikrotechnik am Institut für Mikrosystemtechnik (IMTEK) der Albert-Ludwigs-Universität Freiburg und Mitglied des Exzellenzclusters BrainLinks - BrainTools der Universität Freiburg