Wenn einzig das Denken noch richtig funktioniert, hilft nur noch eine Art Gedankenübersetzungsmaschine, um sich der Außenwelt mitzuteilen. Forscher, die solche Geräte entwickeln, bezeichnen sie allerdings als Schnittstellen zwischen Gehirn und Computer. So ein System besteht aus EEG-Elektroden, die an der Kopfhaut die Gehirnwellen ableiten und sie dann über einen Verstärker an den Computer übertragen. Eine ausgeklügelte Software wertet die Gehirnwellen aus und übersetzt sie in Befehle, die der Computer ausführt. José del Millán entwickelt an der Polytechnischen Hochschule in Lausanne solche Systeme:
"Am Anfang war dieses Forschungsfeld davon angetrieben, Patienten zu helfen, die in ihrem Körper eingeschlossen waren und anders nicht mehr mit der Außenwelt kommunizieren konnten. Denn wer bräuchte dringender diese Art von Technik?
Aber seit sie immer ausgereifter wird, denken wir zunehmend darüber nach, dass auch Patienten mit weniger starken physischen Einschränkungen von diesen Systemen profitieren könnten."
Wer mit seinen Gehirnwellen ein Computerprogramm steuern will, muss sich allerdings stark konzentrieren. Jede kleine Ablenkung kann zu einer falschen Reaktion des Programms führen. Deswegen sind solche Systeme für Patienten mit weniger starken Einschränkungen nur dann sinnvoll, wenn sie genauer werden und weniger Fehler auftreten. Um das zu erreichen, will José del Millán neben den Gehirnwellen auch noch die verbliebene Bewegungsfähigkeit solcher Patienten nutzen.
"Wir haben Endnutzer, die die Arme noch bewegen können. Sagen wir, sie können die Hand auf und ab bewegen. Diese Fähigkeit könnte man nutzen, um Wörter zu schreiben. Im Prinzip könnten sie dann auf dem Monitor zwischen einer oben abgebildeten und einer unten abgebildeten Gruppe von Buchstaben wählen, in dem sie die Hand auf oder ab bewegen. Das müssten sie aber viele Male hintereinander machen, was zur Ermüdung der Muskeln führen würde, denn solche Personen sind sehr schwach."
Egal, ob die Patienten noch einen Finger bewegen können, mit der Schulter zucken oder einen Fuß anheben - jede verbliebene Bewegung lässt sich in Kombination mit den Kommandos der Gehirnwellen nutzen.
"Das EEG liefert nur ein sehr schwaches Signal, das sehr leicht durch andere elektrische Artefakte verunreinigt werden kann. Es sind also sehr ungenaue Signale. Bei unseren Patienten sind auch die verbliebenen Bewegungsmöglichkeiten sehr eingeschränkt. Ihre Bewegungen sind nicht so koordiniert oder zuverlässig wie bei Gesunden. Sie können sie nicht sehr lange hintereinander ausführen. Sie werden müde. Wir haben also zwei Signale, die beide über die Zeit nicht sehr zuverlässig sind."
Ob die Kombination von zwei ungenauen Signalen tatsächlich die Fehlerquote beim Bedienen eines Computerprogramms senken kann, hat José del Millán schon mit Patienten ausprobiert. Dabei steuern sie beispielsweise mit den Gehirnwellen ein Schreibprogramm. Führt eine Unkonzentriertheit zu einer falschen Buchstabenauswahl des Programms, kann der Anwender zum Beispiel mit einer Handbewegung dies rückgängig machen. José del Millán:
"Diese Studien mit den Endnutzern haben gezeigt, dass sie mit den Hybrid-Systemen Sachen machen können, die sie mit nur einem Signal nicht machen können."
José del Millán glaubt, dass mit seinem Hybrid System mehr anzufangen ist, als nur ein Schreibprogramm zu steuern. Seine Endnutzer sollen damit irgendwann Prothesen steuern können, und so mehr Bewegungsfreiheit erlangen.
"Am Anfang war dieses Forschungsfeld davon angetrieben, Patienten zu helfen, die in ihrem Körper eingeschlossen waren und anders nicht mehr mit der Außenwelt kommunizieren konnten. Denn wer bräuchte dringender diese Art von Technik?
Aber seit sie immer ausgereifter wird, denken wir zunehmend darüber nach, dass auch Patienten mit weniger starken physischen Einschränkungen von diesen Systemen profitieren könnten."
Wer mit seinen Gehirnwellen ein Computerprogramm steuern will, muss sich allerdings stark konzentrieren. Jede kleine Ablenkung kann zu einer falschen Reaktion des Programms führen. Deswegen sind solche Systeme für Patienten mit weniger starken Einschränkungen nur dann sinnvoll, wenn sie genauer werden und weniger Fehler auftreten. Um das zu erreichen, will José del Millán neben den Gehirnwellen auch noch die verbliebene Bewegungsfähigkeit solcher Patienten nutzen.
"Wir haben Endnutzer, die die Arme noch bewegen können. Sagen wir, sie können die Hand auf und ab bewegen. Diese Fähigkeit könnte man nutzen, um Wörter zu schreiben. Im Prinzip könnten sie dann auf dem Monitor zwischen einer oben abgebildeten und einer unten abgebildeten Gruppe von Buchstaben wählen, in dem sie die Hand auf oder ab bewegen. Das müssten sie aber viele Male hintereinander machen, was zur Ermüdung der Muskeln führen würde, denn solche Personen sind sehr schwach."
Egal, ob die Patienten noch einen Finger bewegen können, mit der Schulter zucken oder einen Fuß anheben - jede verbliebene Bewegung lässt sich in Kombination mit den Kommandos der Gehirnwellen nutzen.
"Das EEG liefert nur ein sehr schwaches Signal, das sehr leicht durch andere elektrische Artefakte verunreinigt werden kann. Es sind also sehr ungenaue Signale. Bei unseren Patienten sind auch die verbliebenen Bewegungsmöglichkeiten sehr eingeschränkt. Ihre Bewegungen sind nicht so koordiniert oder zuverlässig wie bei Gesunden. Sie können sie nicht sehr lange hintereinander ausführen. Sie werden müde. Wir haben also zwei Signale, die beide über die Zeit nicht sehr zuverlässig sind."
Ob die Kombination von zwei ungenauen Signalen tatsächlich die Fehlerquote beim Bedienen eines Computerprogramms senken kann, hat José del Millán schon mit Patienten ausprobiert. Dabei steuern sie beispielsweise mit den Gehirnwellen ein Schreibprogramm. Führt eine Unkonzentriertheit zu einer falschen Buchstabenauswahl des Programms, kann der Anwender zum Beispiel mit einer Handbewegung dies rückgängig machen. José del Millán:
"Diese Studien mit den Endnutzern haben gezeigt, dass sie mit den Hybrid-Systemen Sachen machen können, die sie mit nur einem Signal nicht machen können."
José del Millán glaubt, dass mit seinem Hybrid System mehr anzufangen ist, als nur ein Schreibprogramm zu steuern. Seine Endnutzer sollen damit irgendwann Prothesen steuern können, und so mehr Bewegungsfreiheit erlangen.