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BBCI - Eine Schnittstelle zwischen Gehirn und Computer

Bereits seit einigen Jahren arbeiten Forschungsgruppen in Europa und den USA an Systemen, die einen direkten Dialog zwischen Mensch und Maschine ermöglichen sollen. Hierzu wird eine Schnittstelle zwischen Gehirn und Rechner entwickelt, das Brain-Computer Interface (BCI). Man nutzt dazu die elektrische Hirnaktivität in Form des Elektroenzephalogramms (EEG). An der Kopfhaut angebrachte Elektroden messen die hirnelektrischen Signale. Diese werden verstärkt und an den Computer übermittelt, der die Gehirnsignale in technische Steuerungssignale umwandelt. Das Funktionsprinzip des BCI basiert darauf, dass die Hirnaktivität bereits die rein gedankliche Vorstellung eines Verhaltens widerspiegelt, zum Beispiel die Vorstellung, eine Hand oder einen Fuss zu bewegen. Das BCI erkennt die damit korrelierenden Veränderungen des Hirnstrombildes und nutzt sie etwa zur Auswahl zwischen zwei Alternativen: während eine Option durch die Vorstellung, die linke Hand zu bewegen, ausgewählt wird, müsste man sich für die andere Option eine Bewegung der rechten Hand vorstellen. Auf diese Weise können Geräte gesteuert werden, die an einen Computer angeschlossen sind; selbst über das Internet ist solch eine Kommunikation realisierbar.

Förderung

Im Rahmen des vom Bundesministerium für Bildung und Forschung geförderten Projektes (BMBF Förderkennzeichen 01KO0121, 01IBB02A/B, 01IBE01A/B, 16SV5839) werden einerseits EEG-gesteuerte Systeme für den rechnergestützten Arbeitsplatz entworfen, die es beispielsweise ermöglichen, einen Cursor per Gehirnwellen zu steuern. Andererseits geht es darum, medizinische Werkzeuge für Patienten zu entwickeln, die von Muskelschwund betroffen oder querschnittgelähmt sind.

Kooperationen und Partner

Die Untersuchungen der Hirnströme werden gemeinsam von der Technische Universität Berlin, Fachgebiet Maschinelles Lernen (Prof. Dr. Klaus-Robert Müller), Fachgebiet Neurotechnologie (Prof. Dr. Benjamin Blankertz), sowie der Arbeitsgruppe Neurophysik, Klinik für Neurologie am Campus Benjamin Franklin der Charité - Universitätsmedizin Berlin, (Prof. Dr. Gabriel Curio) durchgeführt.