Sonntag, 4. Dezember 2016
22.01.2016
 
 

US-Militärforschungseinrichtung DARPA arbeitet an Gehirnimplantaten zur Steuerung von Maschinen

Redaktion

Die amerikanische Militärforschungseinrichtung Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA) kündigte vor Kurzen an, man habe ein Projekt gestartet, welches es Menschen mithilfe eines im Gehirn implantierten Chips ermöglichen soll, direkt mit Computern zu kommunizieren und sie auf diese Weise zu steuern.

 

Neben der offensichtlichen militärischen Anwendung soll das Implantat neue Wege der Behandlung verschiedener neurologischer Erkrankungen eröffnen. Es könnte sogar dazu beitragen, die Lebenssituation von Menschen mit Behinderungen wie Querschnittslähmung, Blindheit oder Taubheit zu verbessern, hieß es dazu in einer DARPA-Pressemitteilung.

 

Nach Angaben der beteiligten Wissenschaftler soll das Implantat in der Lage sein, akustische und visuelle Informationen »mit einer sehr viel höheren Auflösung und erfahrungsbezogenen Qualität als mit heutigen Technologien möglich« direkt in das Gehirn zu übertragen.

 

Die neue Technologie könnte sich auch vielversprechend auf die Geschwindigkeit auswirken, mit der Menschen Computer nutzen, und die Kampfleistung von Soldaten deutlich erhöhen, da es dann möglich wäre, neue Kommunikationswege zu nutzen und Echtzeitinformationen direkt im Kampfgebiet zu kommunizieren.

 

Das neue DARPA-Projekt trägt die Bezeichnung »Neural Engineering System Design« (NESD). Die genannten Ziele will man über ein biokompatibles Implantat erreichen, das mit einem chirurgischen Eingriff direkt im Gehirn eingepflanzt wird und dort als eine Art »Übersetzer« die von den Neuronen ausgehenden und übermittelten elektrochemischen Signale in die binäre Computersprache »überträgt«.

 

Eine solche Technologie würde die Interaktion zwischen Gehirn und Computer erheblich verbessern und könnte dazu beitragen, viele Schwierigkeiten und Probleme zu beheben, die im Zusammenhang mit vergleichbaren, bereits entwickelten Geräten auftreten.

 

Die bisherigen neuralen »Schnittstellen« zwischen Gehirn und zum Beispiel Prothesen basierten darauf, elektrische Gehirnaktivität entweder durch Implantate, die Nervensignale des Gehirns aufzeichnen, oder über direkt im Gehirn verankerte Elektroden oder modifizierte elektroenzephalografische Geräte, die an der Kopfoberfläche mit Sensoren die Spannungsschwankungen der Gehirnwellen messen, zu erfassen.

 

Bei allen diesen Geräten müssen die Nutzer intensiv geschult werden, um den richtigen Umgang zu erlernen. Darüber hinaus »verdichten« und verzerren die herkömmlichen Geräte die Informationen, weil die anfallenden großen Datenmengen nur über wenige Kanäle (bei einem Elektroenzephalogramm zum Beispiel 14 Kanäle) vermittelt werden können, sodass die Ergebnisse »mit erheblichen ›Nebengeräuschen‹ verbunden sind und unscharf« ausfallen.

 

Das NESD-Projekt zielt darauf ab, ein System zu entwickeln, das in der Lage ist, »klar und individuell angepasst mit jeder der bis zu einer Million Neuronen in einer gegebenen Gehirnregion« zu kommunizieren.

 

»Heute kann man die besten Gehirn-Computer-Schnittstellen (Brain Computer Interface) mit zwei Supercomputern vergleichen, die versuchen, über ein altes Modem mit einer Geschwindigkeit von 300 Baud (die Übertragung von 300 Symbolen pro Sekunde) miteinander zu kommunizieren«, erläuterte NESD-Projektmanager Phillip Alvelda in der Presseerklärung.

 

»Man stelle sich einmal vor, was alles möglich wäre, wenn wir unsere Geräte so weiterentwickeln, dass tatsächlich eine Verbindung zwischen dem menschlichen Gehirn und modernen elektronischen Geräten hergestellt würde.«

 

Das NESD-Projekt gehört zu einer umfassenden DARPA-Forschungsinitiative, die von Präsident Obama im April 2013 gestartet wurde und neue Behandlungsmethoden bei Störungen der Gehirnfunktion und bei Gehirnverletzungen entwickeln sollte.

 

Die Initiative steckt immer noch in den Kinderschuhen, da sich die Wissenschaftler im Zusammenhang mit der Entwicklung einer funktionierenden Hardware für das Implantat und einer entsprechenden Software, für die »komplexe, fortschrittliche Verfahren der Mathematik und der Neuroinformatik« gebraucht werden, mit enormen Herausforderungen konfrontiert sehen.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


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