Ihre Gehirnwellen werden bald die Maschinen und Tiere um Sie herum steuern

Stellen Sie sich vor, Sie könnten jeden Controller in Ihrem Leben durch ein einfaches Gerät ersetzen. Keine Bedienungsanleitungen mehr und keine Tastaturen oder Knöpfe mehr. Wir sprechen jedoch nicht von einer schicken neuen Fernbedienung. Nicht, wenn Ihr Gehirn bereits in der Lage ist, mit Technologie zu kommunizieren. 

Laut Edward Boyden, Benesse Career Development Professor am MIT Media Lab, „ist das Gehirn ein elektrisches Gerät. Elektrizität ist eine gemeinsame Sprache. Dies ermöglicht es uns, das Gehirn mit elektronischen Geräten zu verbinden.“ Im Wesentlichen ist das Gehirn ein komplizierter, gut programmierter Computer. Alles wird durch elektrische Impulse gesteuert, die von Neuron zu Neuron gesendet werden.

Eines Tages können Sie dieses Signal möglicherweise stören, genau wie in einem James-Bond-Film, wo Sie eine Uhr verwenden können, um ein bestimmtes Signal zu stören. Vielleicht können Sie eines Tages die Gedanken von Tieren oder sogar anderen Menschen außer Kraft setzen. Obwohl die Fähigkeit, Tiere und Objekte mit Ihrem Geist zu kontrollieren, wie etwas aus einem Science-Fiction-Film erscheint, ist die mentale Kontrolle möglicherweise näher an der Verwirklichung, als es scheint.

Die Tech

Forscher in Harvard haben eine nicht-invasive Technologie namens Brain Control Interface (BCI) entwickelt, mit der Menschen die Bewegung des Schwanzes einer Ratte steuern können. Das bedeutet natürlich nicht, dass die Forscher die vollständige Kontrolle über das Gehirn der Ratte haben. Um die Signale des Gehirns wirklich manipulieren zu können, müssten wir vollständig verstehen, wie die Signale kodiert werden. Das bedeutet, dass wir die Sprache des Gehirns verstehen müssten.

Im Moment können wir die Sprache nur durch Unterbrechung manipulieren. Stellen Sie sich vor, Sie hören jemandem zu, der eine Fremdsprache spricht. Sie können ihnen nicht sagen, was sie sagen sollen oder wie sie es sagen sollen, aber Sie können ihre Rede manipulieren, indem Sie sie unterbrechen oder demonstrieren, dass Sie sie nicht hören können. In diesem Sinne können Sie einer anderen Person Signale geben, um sie dazu zu bringen, ihre Sprache zu ändern.

Warum kann ich es jetzt nicht haben?

Um manuell in das Gehirn einzugreifen, verwenden Wissenschaftler ein Gerät namens Elektroenzephalogramm (EEG), das elektrische Signale erkennen kann, die durch Ihr Gehirn gehen. Diese werden durch kleine, flache Metallscheiben erkannt, die an Ihrem Kopf befestigt sind und als Elektroden dienen.

Derzeit ist die BCI-Technologie unglaublich ungenau, hauptsächlich aufgrund der Komplexität des Gehirns. Solange die Technologie nicht nahtlos in die elektrischen Signale des Gehirns integriert werden kann, werden die Daten, die von Neuron zu Neuron gesendet werden, nicht korrekt verarbeitet. Neuronen, die im Gehirn eng beieinander liegen, geben oft ähnliche Signale aus, die die Technologie verarbeitet, aber alle Ausreißer erzeugen eine Art statisches Rauschen, das die BCI-Technologie nicht analysieren kann. Diese Komplexität erschwert es uns, einfach einen Algorithmus zu entwickeln, um das Muster zu beschreiben. Möglicherweise können wir jedoch in Zukunft kompliziertere Wellenlängen simulieren, indem wir die Muster von Gehirnwellen analysieren.

Die Möglichkeiten sind endlos

Stellen Sie sich vor, Ihr Telefon braucht eine neue Hülle, und Sie haben keine Lust, weitere dreißig Dollar für ein neues im Geschäft auszugeben. Wenn Sie sich die erforderlichen Abmessungen vorstellen und die Daten an eine ausgeben könnten 3D Drucker, hätten Sie Ihr neues Gehäuse für einen Bruchteil des Preises und kaum Aufwand. Oder auf einer einfacheren Ebene könnten Sie den Kanal wechseln, ohne jemals nach einer Fernbedienung greifen zu müssen. In diesem Sinne könnte BCI so programmiert werden, dass es eher mit Maschinen als mit Gehirnen kommuniziert und diese steuert.

Lass es mich versuchen

Brettspiele und Videospiele haben damit begonnen, EEG-Technologie zu integrieren, damit Sie Ihr Gehirn testen können. Systeme, die EEG-Technologie verwenden, reichen von einfachen Systemen, wie z Star Wars Science Force-Trainer, bis hin zu hochentwickelten Systemen, wie z Emotionaler EPOC. 

Im Star Wars Science Force Trainer konzentriert sich der Benutzer darauf, einen Ball mental schweben zu lassen, angespornt durch Yodas Ermutigung. Das Neuronaler Impulsaktuator, ein von Windows vermarktetes Gameplay-Zubehör, das so programmiert werden kann, dass es mit der linken Maustaste klickt und das Spiel ansonsten durch Spannung im Kopf steuert, ist etwas raffinierter.

Medizinische Fortschritte

Obwohl diese Technologie wie eine billige Spielerei erscheinen mag, sind die Möglichkeiten wirklich endlos. Beispielsweise könnte ein Querschnittsgelähmter Gliedmaßenprothesen vollständig durch Gedanken steuern. Der Verlust eines Arms oder Beins muss keine Einschränkung oder Unannehmlichkeit darstellen, da das Anhängsel durch ein verbessertes System mit identischen Betriebsverfahren ersetzt werden könnte.

Diese beeindruckenden Prothesen wurden bereits in Labors von Patienten entwickelt und getestet, die die Kontrolle über ihren Körper verloren haben. Jan Scheuermann ist einer von 20 Personen, die an einem Test dieser Technologie teilgenommen haben. Scheuermann ist seit 14 Jahren durch eine seltene Krankheit namens spinozerebelläre Degeneration gelähmt. Diese Krankheit sperrt Jan im Wesentlichen in ihrem Körper ein. Ihr Gehirn kann Befehle an ihre Gliedmaßen senden, aber die Kommunikation wird auf halbem Weg unterbrochen. Als Folge dieser Krankheit kann sie ihre Gliedmaßen nicht bewegen.

Als Jan von einer Forschungsstudie hörte, die es ihr ermöglichen könnte, die Kontrolle über ihre Gliedmaßen zurückzugewinnen, stimmte sie sofort zu. Als sie feststellte, dass sie einen Roboterarm mit ihren Gedanken bewegen konnte, wenn sie angeschlossen war, sagte sie: „Ich habe zum ersten Mal seit Jahren etwas in meiner Umgebung bewegt. Es war keuchend und aufregend. Auch die Forscher konnten sich das Lächeln wochenlang nicht aus dem Gesicht wischen.“

In den letzten drei Jahren des Trainings mit dem Roboterarm, den sie Hector nennt, hat Jan begonnen, eine feiner abgestimmte Kontrolle über den Arm zu zeigen. Sie hat ihr ganz persönliches Ziel erreicht, sich selbst einen Schokoriegel füttern zu können, und viele weitere Aufgaben erfüllt, die ihr das Forschungsteam der University of Pittsburgh gestellt hat.

Mit der Zeit verlor Jan die Kontrolle über den Arm. Das Gehirn ist eine äußerst feindliche Umgebung für die elektronischen Geräte, die chirurgisch implantiert werden müssen. Infolgedessen kann sich um das Implantat herum Narbengewebe bilden, das das Ablesen von Neuronen verhindert. Jan ist enttäuscht, dass sie nie besser werden kann, als sie war, aber „hat [diese Tatsache] ohne Wut oder Bitterkeit akzeptiert“. Dies deutet darauf hin, dass die Technologie noch lange nicht einsatzbereit im Feld sein wird.

Rückschläge

Damit sich die Technologie lohnt, muss der Nutzen das Risiko überwiegen. Obwohl Patienten mit den Prothesen grundlegende Aufgaben wie das Zähneputzen ausführen könnten, bietet der Arm nicht genügend Bewegungsvielfalt, um das Geld und die körperlichen Schmerzen einer Gehirnoperation wert zu sein.

Wenn die Fähigkeit des Patienten, die Extremität zu bewegen, mit der Zeit abnimmt, lohnt sich die Zeit, die benötigt wird, um die Prothese zu beherrschen, möglicherweise nicht. Sobald diese Technologie weiterentwickelt ist, könnte sie äußerst nützlich sein, aber im Moment ist sie für die reale Welt unpraktisch.

Mehr als ein Gefühl

Da diese Prothesen funktionieren, indem sie Signale empfangen, die vom Gehirn gesendet werden, könnte der Signalprozess auch umgekehrt werden. Nerven senden, wenn sie durch Berührung dazu aufgefordert werden, elektronische Impulse an das Gehirn, um Ihnen mitzuteilen, dass Sie berührt werden. Es könnte möglich sein, dass die elektronischen Impulse in den Nerven Signale in die entgegengesetzte Richtung zurück zum Gehirn senden. Stellen Sie sich vor, Sie verlieren ein Bein und bekommen ein neues, mit dem Sie immer noch Berührungen spüren können.