Neurowissenschaft

Wissenschaftler lesen Wörter in Hirnwellen

US-Wissenschaftlern ist gelungen, Wörter anhand von Signalen des Sprachzentrums im Gehirn zu erkennen. Das System könnte es stark gelähmten Patienten künftig ermöglichen, zu kommunizieren.

Artikel veröffentlicht am ,
Neurowissenschaft: Wissenschaftler lesen Wörter in Hirnwellen

Wissenschaftlern der Universität des US-Bundesstaates Utah in Salt Lake City ist es gelungen, Signale aus dem Gehirn in Wörter zu übersetzen. Dafür haben sie einem Patienten 16 Mikroelektroden ins Gehirn implantiert.

Wörter aus Hirnsignalen

Stellenmarkt
  1. Leiterin / Leiter (m/w/d) des MACH-Kompetenzzentrums
    Heinrich-Heine-Universität, Düsseldorf
  2. Inbetriebnahmeingenieur / - Techniker (m/w/d)
    ISRA VISION, Leipzig
Detailsuche

Die Elektroden wurden über dem Sprachzentrum des Gehirns platziert. Die Wissenschaftler ließen den Probanden dann zehn einfache, kurze Worte wie ja und nein, heiß und kalt sprechen und zeichneten die Hirnsignale auf. Dann analysierten sie die aufgezeichneten Signale - und konnten Muster für diese Wörter extrahieren.

  • Bild des Gehirns mit Elektroden. Die MicroECoGs sitzen am Ende des orangefarbenen und des grünen Drahtes (Foto: University of Utah Department of Neurosurgery)
  • Anordnung von 16 MicroECoGs im Vergleich zu einer Vierteldollarmünze (Foto: Spencer Kellis, The University of Utah)
  • Magnetresonanzaufnahme des Gehirns: Die grünen Punkte zeigen, wo die Elektroden zur Suche nach den Epilepsieherden sitzen, die beiden roten Vierecke den Ort der MicroECoGs (Foto: Kai Miller, University of Washington)
Bild des Gehirns mit Elektroden. Die MicroECoGs sitzen am Ende des orangefarbenen und des grünen Drahtes (Foto: University of Utah Department of Neurosurgery)

Verglichen sie zwei Wörter miteinander, konnten sie diese mit einer Trefferquote von 76 bis 90 Prozent unterscheiden. Suchten sie in allen zehn Mustern nach einem bestimmten Wort, sank die Trefferquote auf 28 bis 48 Prozent. Das Ganze sei nicht mehr als ein Beweis der Machbarkeit, erklärte Projektleiter Bradley Greger. Die Ergebnisse ihrer Forschungen beschreiben Greger und seine Kollegen im Journal of Neural Engineering, einem Fachmagazin, das vom britischen Physikerberufsverband Institute of Physics herausgegeben wird.

Größere Genauigkeit

"Wir haben gezeigt, dass sich aus den Signalen mit relativ großer Wahrscheinlichkeit herauslesen lässt, was eine Person sagt. Aber wir müssen noch mehr Wörter mit einer größeren Genauigkeit erkennen, bevor das für Patienten wirklich von Nutzen ist." Ist das der Fall, könnte das System bei Patienten, die unter einem Locked-in-Syndrom leiden, eingesetzt werden. Das System könnte dann ihre Gedanken in Worte übersetzen.

Golem Karrierewelt
  1. IT-Sicherheit für Webentwickler: virtueller Zwei-Tage-Workshop
    27./28.09.2022, Virtuell
  2. DP-203 Data Engineering on Microsoft Azure: virtueller Vier-Tage-Workshop
    12.-15.09.2022, virtuell
Weitere IT-Trainings

Bei den von Greger und seine Kollegen verwendeten Elektroden handelt es sich um MicroECoGs. Das sind etwa knopfgroße Elektroden, die auf das Gehirn aufgesetzt werden und die Hirnströme messen. Da sie - anders als die Elektroden, die zur Steuerung von Prothesen verwendet werden - nicht in das Gehirngewebe eindringen, gelten sie als ungefährlich und können am Sprachzentrum des Gehirns angebracht werden.

Elektroden im Gehirn

Mit Hilfe dieser Elektroden können Ärzte im Gehirn recht genau jene Regionen ausmachen, die für epileptische Anfälle verantwortlich sind. Dazu öffnen die Ärzte die Schädeldecke eines Patienten und legen eine Silikonmatte, an der die Elektroden angebracht sind, auf sein Gehirn. Die Elektroden bleiben für einige Tage oder Wochen im Kopf des Patienten, um festzustellen, in welchem Teil des Gehirns anormale Aktivitäten auftreten. Es ist dann möglich, die Krankheit zu lindern, indem das Gewebe, das die Anfälle auslöst, entfernt wird.

Gregers Testperson war ein Epilepsiepatient, bei dem eine solche Kraniektomie schon durchgeführt werden musste. Er hatte zugestimmt, dass neben den Elektroden zur Erkennung des Epilepsieherdes weitere in seinem Kopf eingebracht wurden.

Bitte aktivieren Sie Javascript.
Oder nutzen Sie das Golem-pur-Angebot
und lesen Golem.de
  • ohne Werbung
  • mit ausgeschaltetem Javascript
  • mit RSS-Volltext-Feed


Besserwessi 09. Sep 2010

werden auch teller erfunden, die man nicht mehr spülen brauchen und dir das kauen...

Autor Ität 09. Sep 2010

1. Schritt: es muss ohne Implantate gehen. 2. Schritt: es müssen Gedanken oder...

rambo 09. Sep 2010

Dann haben wir das Pack endlich unter Kontrolle:( Schöne neue Welt.

Jeem 09. Sep 2010

Tja, da bist Du auf Propaganda reingefallen. Laut einer Studie des MIT wirkt so ein...



Aktuell auf der Startseite von Golem.de
James Webb Space Telescope
Das Weltraumteleskop wird mit Javascript betrieben

Die in der Raumfahrt verwendete Software ist manchmal kurios. Im Fall des JWST wird das ISIM mit Javascript kontrolliert und betrieben.

James Webb Space Telescope: Das Weltraumteleskop wird mit Javascript betrieben
Artikel
  1. Betrug: Wenn die Phishing-Mail wirklich von Paypal kommt
    Betrug
    Wenn die Phishing-Mail wirklich von Paypal kommt

    Die E-Mail stammt von Paypals Servern und weist auf eine unter Paypal.com einsehbare Transaktion hin. Doch hinter E-Mail und Hotline stecken Betrüger.

  2. Drohende Zahlungsunfähigkeit: IT-Jobportal 4Scotty meldet Insolvenz an
    Drohende Zahlungsunfähigkeit
    IT-Jobportal 4Scotty meldet Insolvenz an

    Bereits am 10. August 2022 reichte 4Scotty den Insolvenzantrag ein. Der Geschäftsbetrieb geht dennoch normal weiter.

  3. Botnetz: Google blockiert Rekord-DDoS-Angriff
    Botnetz
    Google blockiert Rekord-DDoS-Angriff

    Für einen Kunden konnte Google den größten HTTPS-basierten DDoS-Angriff mit 46 Millionen Anfragen pro Sekunde abwehren.

Du willst dich mit Golem.de beruflich verändern oder weiterbilden?
Zum Stellenmarkt
Zur Akademie
Zum Coaching
  • Schnäppchen, Rabatte und Top-Angebote
    Die besten Deals des Tages
    Daily Deals • MindStar (MSI RTX 3090 Gaming 1.269€, Seagate Festplatte ext. 18 TB 295€) • PS5-Deals (Uncharted Legacy of Thieves 15,38€, Horzizon FW 39,99€) • HP HyperX Gaming-Maus -51% • Alternate (Kingston Fury DDR5-6000 32GB 219,90€ statt 246€) • Samsung Galaxy S22+ 5G 128 GB 839,99€ [Werbung]
    •  /