BCI: Proband steuert Exoskelett mit Gehirnwellen

Eine Gehirn-Computer-Schnittstelle könnte es Menschen mit einer Rückenmarksverletzung ermöglichen zu gehen. Bei einem Test konnte ein Proband mit dem BCI Roboterbeine steuern.

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BCI-RoGo: Training mit Avatar
BCI-RoGo: Training mit Avatar (Bild: An Do/Veterans Affairs Medical Center)

Forscher in den USA haben ein Exoskelett entwickelt, das mit Gehirnwellen gesteuert wird. Das System ist dafür konzipiert, dass Menschen, die aufgrund einer Rückenmarksverletzung gelähmt sind, gehen können.

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Das System besteht aus einem Exoskelett, das an beide Beine angelegt wird. Der Nutzer trägt als Gehirn-Computer-Schnittstelle (Brain-Computer-Interface, BCI) eine Datenkappe mit Elektroden. Diese nehmen Hirnstromsignale aus dem Bewegungszentrum ab und senden sie an die Roboterbeine (Robotic Gait Orthosis, RoGO).

Avatar steuern

Entwickelt wurde das BCI-Rogo von Forschern am Veterans Affairs Medical Center im kalifornischen Long Beach. Es basiert auf Vorarbeiten des Teams um An Do: Die Wissenschaftler haben eine Methode entwickelt, mit der ein Nutzer mit seinen Hirnstromsignalen einen Avatar steuern kann. Damit konnten Probanden, die laufen können, ebenso wie solche mit einer Rückenmarksverletzung den Avatar durch eine virtuelle Umgebung laufen lassen.

Im nächsten Schritt koppelten sie dann das System mit einem Exoskelett. Ein Proband testete es. Vorher wurde er mit dem Computersystem auf den Praxisversuch vorbereitet: Er steuerte zunächst fünf Stunden lang den Avatar. Anschließend dauerte es nur zehn Minuten, bis er mit der robotischen Prothese laufen konnte.

Fehlerfrei

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Bei dem Test habe das System fehlerfrei funktioniert, schreiben die Forscher in einem Aufsatz, der als Preprint auf dem Dokumentenserver Arxiv veröffentlicht ist. Die Ansprechrate des Systems habe bei 100 Prozent gelegen, es habe also keine Ausfälle gegeben.

Der Test habe gezeigt, dass Gehen per BCI-Steuerung grundsätzlich möglich sei, resümieren die Forscher. Als Nächstes wollen sie das System an einem Probanden mit einer Rückenmarksverletzung testen - die erste Testperson konnte gehen.

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