BCI: Gelähmter Proband geht mit der Kraft seiner Gedanken
Ein Querschnittgelähmter geht: Ein Team aus der Schweiz hat ein Interface entwickelt, das eine unterbrochene Nervenbahn überbrückt.
"Wir haben eine drahtlose Schnittstelle zwischen dem Gehirn und dem Rückenmark mithilfe der Brain-Computer-Interface-Technologie (BCI) geschaffen, die das Denken in Handeln umwandelt" , beschreibt Grégoire Courtine(öffnet im neuen Fenster) , Neurowissenschaftler an der Eidgenössischen Technischen Hochschule Lausanne (École polytechnique fédérale de Lausanne, EPFL) das Vorgehen. Getestet wurde das an einem 40-jährigen Mann, der nach einem Fahrradunfall querschnittgelähmt ist.
Dazu wurden ihm zwei Elektroden implantiert, eine am Gehirn und eine am Rückenmark. Das Team um Projektleiter Henri Lorach setzte zwei Plättchen mit je 64 Elektroden dort am Gehirn ein, wo bei Scans die meiste Aktivität erfasst wurde, wenn der Proband an die Bewegung der Beine dachte. Ein zweites Elektroden-Array und ein Neurostimulator wurden am Rückenmark eingesetzt, in dem Bereich, der die Bewegung der Beine steuert.
Elektroden übersetzen digitale Signale in elektrische Impulse
Wenn der Proband daran denkt, seine Beine zu bewegen, erfassen die Elektroden im Motorcortex diese Signale und übermitteln sie drahtlos an die Elektroden im Rücken. Diese setzen die digitalen Signale in elektrische Impulse um, die die Nerven im Rückenmark so stimulieren, dass die Beinmuskeln für die Bewegung aktiviert werden.
"Dank Algorithmen, die auf Methoden der adaptiven künstlichen Intelligenz beruhen, werden die Bewegungsabsichten in Echtzeit aus den Gehirnaufzeichnungen entschlüsselt" , sagte Guillaume Charvet, Leiter des BCI-Programms am Laboratoire d'électronique et de technologie de l'information des Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA-Leti) in Grenoble.
Durch diese digitale Brücke kann der Proband mit der Unterstützung von Krücken wieder laufen. Das Team stellte zudem Verbesserungen der sensorischen wie motorischen Fähigkeiten fest, auch denn, wenn das BCI nicht aktiv war. Das deute darauf hin, dass sich neue Nervenverbindungen entwickelten, schreibt das Team in der Fachzeitschrift Nature(öffnet im neuen Fenster) .
Bislang wurde das System nur an dem Querschnittgelähmten getestet. Es könnte nach Angaben des Teams aber auch zur Wiederherstellung von Arm- und Handfunktionen eingesetzt werden, etwa bei Schlaganfallpatienten.
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