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

Redakteur: Peter Koller

Brain-Computer-Interfaces verwirklichen die Menschmaschine: Gedanken steuern Computer, zwischengeschaltete Eingabeinstrumente entfallen. Schon in wenigen Jahren werden sie das Gaming erobern. Weitere Branchen, von Automobil- und Schwerindustrie bis zum Marketing werden folgen. Für einen Siegeszug fehlt im Grunde nicht mehr viel.

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Mittels Brain Computer Interface gesteuerter "Gedankenflipper" (Foto: TU Berlin /BBCI)
Mittels Brain Computer Interface gesteuerter "Gedankenflipper" (Foto: TU Berlin /BBCI)

Brain-Computer-Interfaces (BCIs) sind die Schnittstelle, an der die Menschmaschine Wirklichkeit wird: Sie nehmen Gehirnimpulse direkt an der Schädeldecke oder sogar - bei invasiven Lösungen - im Gehirn selbst ab und verarbeiten sie zu computerlesbaren Eingabebefehlen.

Während die Technologie bisher vor allem Forschungsgegenstand in der Medizin war, ist nun ein Massen-Markteintritt nahe gerückt. Experten glauben, dass etwa im Gaming und Entertainment schon in drei Jahren oder weniger breite Käuferschichten erreicht werden können.

Von dort aus wird die Technologie auf andere Industrien abstrahlen. Auch der Automobilbereich (Wissenschaftler lenken Auto nur mit Gedankenkraft), Schwerindustrie und Marketing werden profitieren können - sowie alle anhängigen Software-Entwickler, da mit funktionierender Interface-Hardware der Bedarf an originellen Anwendungen exponential wachsen wird.

BCIs haben gegenüber heutigen Eingabesystemen wie Keyboards, Touchscreens oder auch der kinetischen Bewegungssteuerung mehrere entscheidende Vorteile, aus denen ihr großes Potenzial erwächst:

  • Schnelligkeit: Dadurch, dass Gehirn und Computer direkt miteinander verbunden sind, fällt der langsamste Schritt in der Dateneingabe weg: die Motorik, also jener zeitaufwändige Schritt, bei dem wir mit unserem Körper, meist mit den Händen, unsere Gedanken und Wünsche in ein Interface eingeben müssen.
  • Multitasking: BCIs eröffnen einen zusätzlichen Eingabekanal. Ergänzend zu Händen und Füßen kommt die neurologische Ebene hinzu. Bedeutet: Ein Autofahrer könnte mit einer Hand lenken, mit der anderen die Scheibenwischer betätigen, Gas und Kupplung mit den Füßen bedienen und mittels BCI eine weitere Aufgabe ausführen - etwa das Radio leiser stellen oder die Warnblinkanlage einschalten, weil er in einen Stau fährt.
  • Intuitive Eingabe: BCIs erlauben unwillkürliche Eingaben - in dem Moment, da ein Arbeiter, der einen riesenhaften Kohlebagger steuert, Stress-Symptome zeigt, kann ein BCI die entsprechenden Gehirnsignale auslesen und automatisch handeln: Das Tempo drosseln, ablenkende Reize ausschalten oder einen Kollegen zur Unterstützung herbeirufen.
  • Automatische Eingabe: Fahren wir auf einer freien Autobahn oder bewegen wir die Figur in einem Videospiel einfach nur längere Strecken vorwärts, so schaltet unser Gehirn auf Autopilot: Solche längerfristig gleichförmig bleibenden Befehle kann ein BCI auslesen - damit werden die Hände des Fahrers/Spielers wiederum für andere Tätigkeiten frei.
  • BCIs sind Datenlieferanten: Die Steuerung über ein BCI liefert dem Computer deutlich mehr Daten als der bloße Klick oder die Bewegungen eines Mauszeigers. Zusammenhänge auf mentaler Ebene, die einer bestimmten Entscheidung vorausgehen, können ausgelesen und zur Systemoptimierung oder Marktforschung verwendet werden.

Wie Brain-Computer-Interfaces funktionieren

Die grundlegende Technologie für BCIs findet sich aktuell vor allem in der Medizin: Gelähmte Menschen können mittels BCI Apparate bewegen, Schlaganfallpatienten können daraufhin untersucht werden, welche Teile ihres Gehirns Aktivität verzeichnen und welche nicht.

Dabei nutzen BCIs Elektroenzephalografie. Auf der Kopfhaut angebrachte Sensoren können Potenzialschwankungen im Cortex, der äußeren Hirnrinde, messen.

Ein Arzt oder Ingenieur muss den denkenden Menschen und die Impulse empfangende Maschine miteinander synchronisieren. Der Arzt sagt etwa einem Patienten er möge intensiv daran denken, eine Faust zu ballen. Dann liest er das Profil der hin- und herfließenden Spannungen mittels BCI aus und programmiert eine elektrische Armprothese darauf, wann immer dieses spezielle Messergebnis vorliegt, die Bewegung des Faustballens auszuführen.

Natürlich kann jeder Gedanke auch für eine beliebige andere Handlung zweckenfremdet werden: Man kann einen ans BCI angeschlossenen Menschen bitten, ans Ballen einer Faust zu denken - das dabei entstehende "Energiemuster" aber auch dem Schlag eines Flipperhebels zuordnen. Dann können gelähmte Patienten, wie in einem Gemeinschaftsprojekt des Berlin Brain-Computer Interface und der TU Berlin mittels Gedankenkraft einen Flipperautomaten steuern.

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