Kurz vor Durchbruch: Brain-Computer-Interface lässt Gelähmte gehen und Blinde sehen

Keine Sorge, der erste Cyborg steht noch nicht vor der Tür! Bei den Brain-Computer-Interfaces des texanischen Unternehmens Paradromics handelt es sich um rein medizinische Systeme, die natürliche Körperfunktionen wieder herstellen sollen. Dazu werden Hunderte winziger Elektroden ins Gehirn gepflanzt, die mit einer Kommunikationseinheit verbunden sind. Das funktioniert – obwohl Computer und menschliche Gehirne grundsätzlich verschieden arbeiten.

Gehirnareale — Foto: brain lobes, Allan Ajifo, Flickr, CC BY-SA 2.0

Mit einer Vielzahl von Nervenzellen parallel kommunizieren

Unsere heutigen Computer führen im Eiltempo zahlreiche einfache Berechnungen hintereinander durch, während das Gehirn mit vergleichsweise langsamen Neuronen arbeitet. Doch von diesen Neuronen beschäftigen sich bis zu 100 Milliarden Stück mit einem einzigen Gedanken! Eine beispiellose Zusammenarbeit, die perfekt parallel funktioniert. Im Ergebnis sind unsere grauen Zellen mindestens genauso schnell wie künstliche Rechner. Leider war es bislang so, dass Gehirn-Computer-Schnittstellen nur mit wenigen Neuronen interagierten und der Informationsfluss deshalb eher dürftig ausfiel. Paradromics arbeitet daran, mit einer Vielzahl von Nervenzellen gleichzeitig zu kommunizieren, um komplexe körperliche Vorgänge per Gedankenkraft zu steuern.

Nathan Copeland steuerte einen Roboterarm per Gedanken

Bisherige BCIs warten nicht nur mit niedrigen Datenraten auf, sie sind auch nicht lange haltbar und zu groß. Trotzdem kam es auf diesem Gebiet schon zu echten Überraschungen: Der gelähmte Youtuber Nathan Copeland zum Beispiel konnte mit Hilfe von Elektroden namens »Utah Arrays« der Firma Blackrock Microsystems Gaming-Avatare steuern und einen Roboterarm bewegen. Er spürte sogar, wenn jemand den künstlichen Arm berührte. Leider musste der junge Mann seinen BCI wieder hergeben, weil die Haltbarkeit am Ende angelangt war. Es handelte sich um 100 Mikroelektroden, die auf einem winzigen Silikonplättchen wie feine Stacheln herausragten. Sie leiteten die Neuronensignale an zwei Boxen auf Nathan Schädel weiter, die wiederum an einen Computer angeschlossen waren.

Paradromics verwendet statt relativ weniger Mikroelektroden Tausende von Platin-Iridium-Mikrodrähten. Sie sind fünfmal dünner als menschliche Haare und ihre Spitzen ragen in das Gehirn. Eine zwischen Schädel und Gehirn implantierte Platine sammelt die Daten und sendet sie an eine Kommunikationseinheit im Brustkorb. Diese hält Verbindung zu einem Computer. Flüssiges Sprechen und das Steuern eines ganzes Exoskelettes soll damit für gelähmte Menschen möglich sein. Blinde sollen mit dieser Vorrichtung wieder sehen können, und die Materialien sind darauf ausgerichtet, dauerhaft im Körper zu verbleiben. In drei Jahren wird, nach dem Willen der Paradromics-Forscher, der erste Mensch eines dieser komplizierten Implantate erhalten. Irgendwann sollen es dann Hunderttausende sein, die ihre Körper zurückerobern.