"Gib mir Fünf!" Querschnittsgelähmter steuert Roboter-Arm mit Gedanken

Redakteur: Peter Koller

Sieben Jahre, nachdem er durch einen Motorradunfall fast vollständig gelähmt wurde, hat der 30-jährige Tim Hemmes seiner Freundin einen "High-Five"-Handschlag gegeben – mit einem Roboterarm, gesteuert von seinen Gedanken.

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Bewegender Moment: Tim Hemmes gibt seiner Freundin Katie Schaffer ein High Five (Fotos: UPMC/DARPA and JHU/APL)
Bewegender Moment: Tim Hemmes gibt seiner Freundin Katie Schaffer ein High Five (Fotos: UPMC/DARPA and JHU/APL)

Forschern an der University of Pittsburgh ist ein wichtiger Schritt auf dem Weg zu gedankengesteuerten Prothesen gelungen.

Mit Hilfe von im Gehirn implantierten Elektroden konnte der seit einem Motoradunfall vor sieben Jahren vom Hals abwärts querschnittgelähmte Tim Hemmes einen Roboterarm mit seinen Gedanken so präzise kontrollieren, dass er seiner Freundin einen "High-Five"-Handschlag geben konnte.

Ein bewegender Moment für das Paar ebenso wie für die beteiligten Wissenschaftler (Video auf Youtube).

Wie Brain-Computer-Interfaces die Mensch-Maschine-Kommunikation revolutionieren

"Tim zu sehen, wie er den Roboterarm ausstreckt, um seine Freundin zu berühren, war ein sehr motivierendes Erlebnis für uns alle," sagte anschließend Professor Michael Boninger, Chef des UPMC Rehabilitation Institute, das die Forschung gemeinsam mit der University of Pittsburgh School of Medicine und dem Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory betreibt.

Das Array von Elektroden (Electrocortigraphy Grid) von der Größe einer Briefmarke war Tim am 25. August ins Gehirn implantiert worden. Die Anschlussdrähte wurden über den Hals in die Brust und vor dort nach Außen geführt. Zuvor war mittels bildgebender Verfahren die beste Stelle für das Implantat ermittelt worden.

Danach begann ein Training, bei dem Hemmes zunächst in einem zweidimensionalen, später einem dreidimensionalen Gitternetz auf dem Bildschirm Kugeln nur mittels seiner Gedanken bewegen lernte.

Dazu stellte er sich bestimmte Bewegungsabläufe wie etwa das Abknicken des Daumens bildlich vor und assoziierte sie mit einer bestimmten Bewegungsrichtung der Bälle auf dem Bildschirm.

Anschließend wurde die gleichen Bewegungsmuster mit dem Roboterarm wiederholt. Seine Gehirnaktivität wurde dabei von einer selbst entwickelten Software der Forscher ausgewertet und in Steuersignale umgesetzt.

"Bereits diese erste Runde unserer Experimente zeigt das enorme Potential von Brain-Computer-Interfaces für Querschnittgelähmte", betonte Professor Boninger.

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