Brain-Computer-Interface: BCI der TU München soll Roboterarm steuern
An der Technischen Universität München (TUM)(öffnet im neuen Fenster) soll ein ab dem Hals abwärts gelähmter Patient dank eines Hirnimplantats erst Computerprogramme und im Verlauf des Projektes einen mechanischen Arm nur über gezielte Hirnaktivität steuern können.
Dafür werden die Muster aufgezeichnet, die bei der Bewegung eines virtuellen Arms auftreten. Ein Kästchen am Hinterkopf des Patienten zeichnet diese Aktivitäten je nach Stärke und Hirnregion auf. Genutzt wird ein Raster mit insgesamt 256 Rechtecken.
Zusätzlich befinden sich vier Elektrodenarrays im Kopf des Patienten, die jeweils 64 separate Mikroelektroden aufweisen. Nötig war dafür eine fünfstündige Operation.
Bewegung ermöglichen
Anders als zum Beispiel bei Neuralink, einem Projekt des Tesla-Gründers Elon Musk, bei dem es vor allem darum geht, die Funktionsweise des Gehirns zu verstehen und Erkrankungen des Nervensystems zu behandeln, wird an der TUM ein Weg gesucht, querschnittsgelähmten Patienten wieder Bewegungsmöglichkeiten zu geben, wenn auch indirekt.
Insgesamt waren vier Arrays notwendig, um alle Bereiche abzudecken, die für komplexe Bewegungsabläufe zuständig sind. Der virtuelle Arm trainiert die Algorithmen, die später den Roboterarm steuern sollen.
Auf lange Sicht soll damit das Greifen von Gegenständen, eventuell sogar das selbständige Essen und Trinken wieder möglich sein. Das Gehirn soll sich dabei so verhalten, als ob der Patient seinen eigenen Arm benutzt.
"Anstatt von Menschen zu erwarten, dass sie sich anpassen und den Umgang mit Robotersystemen erlernen, liegt unser Schwerpunkt darauf, Systeme zu entwickeln, die menschliche Absichten erkennen", beschreibt Forschungsleiterin Melissa Zavaglia das Vorgehen des Teams.
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