Wissenschaft Proband im Tomograph steuert Roboter

Eine Testperson in Israel steuert per Gedanken einen Roboter in Frankreich. Ihre Gehirnaktivitäten werden per fMRI erfasst, in Steuerbefehle umgesetzt und über das Internet nach Frankreich übertragen.

Tirosh Shapira bedient einen Roboter aus der Ferne: Er befindet sich in Ramat Gan in Israel, der Roboter in Béziers in Frankreich. Das allein wäre noch nichts Besonderes - die Befehle werden per Internet von Israel nach Frankreich übertragen. Die Art und Weise, wie Shapira den Roboter steuert, ist jedoch ungewöhnlich: Er liegt in einem Tomographen und denkt.

Steuerung per fMRI

Normalerweise werden Hirnaktivitäten per Elektroenzephalografie (EEG) erfasst. Shapira liegt in einem Tomographen an der Bar-Ilan-Universität in Ramat Gan. Wenn er daran denkt, seine Arme und Beine zu bewegen, werden die Aktivitäten im Motorcortex per funktioneller Magnetresonanztomographie (Functional Magnetic Resonance Imaging, fMRI) aufgezeichnet. Der Motorcortex ist das Gehirnareal, das für die Steuerung von Bewegungen zuständig ist.

Die Signale aus Shapiras Gehirn werden von einem Algorithmus analysiert, die Daten dann per Internet nach Frankreich übertragen, und im Institut Universitaire de Technologie (IUT) in Béziers setzt sich der Roboter in Bewegung. Er hat eine kleine Kamera in seinem Kopf, die Shapira zeigt, wohin er gerade geht. Stellt sich dieser eine Bewegung mit einer Hand vor, dreht sich der Roboter um 30 Grad in die entsprechende Richtung. Denkt er daran, seine Beine zu bewegen, geht der Roboter.

Kleiner Zeitverzug

Die Fernsteuerung per Gedanken funktioniere beinahe in Echtzeit, berichtet der New Scientist. Es gebe einen kleinen Zeitverzug zwischen dem Moment, in dem der Proband an eine Bewegung denke, wenn also die Nerven im Gehirn aktiviert werden, und dem Moment, in dem es möglich sei, dessen Absichten optimal zu analysieren, erklärt Ori Cohen von der Bar-Ilan-Universität dem britischen Wissenschaftsmagazin.

Das Team um Cohen hat den Algorithmus entwickelt, der die Hirnstromaktivitäten der Testperson interpretiert. Shapira hat zunächst mit einem Avatar auf einem Computer trainiert, bevor er den Roboter in Béziers steuern durfte. Beim ersten Mal lief er nach eigenem Gutdünken mit dem Roboter in dem Raum im IUT herum. Beim nächsten Versuch musste er den Anweisungen eines Menschen folgen, der ihm zeigte, wo er hinlaufen sollte. Beim dritten Anlauf schließlich sollte Shapira eine Teekanne, die sich irgendwo in dem Raum befand, finden.