Brain-Computer Interfaces

Computer mit den Gedanken steuern

Gegenstände nur mit der Kraft der Gedanken zu bewegen - was wie Science-Fiction klingt, ist dank moderner Technik in einem begrenzten Umfang bereits möglich. Brain-Computer-Interfaces (BCI) heißen solche Systeme, die eine Schnittstelle zwischen dem Gehirn und dem Computer herstellen und beide miteinander verbinden. Durch sie können die Nutzer beispielsweise einen Mauszeiger auf einem Bildschirm steuern und so bestimmte Befehle ausführen. In der Praxis ist das vor allem für eingeschränkte und ältere Menschen interessant, die nicht mehr so mobil sind und durch dieses System - also durch ihre bloße Hirnaktivität und ohne Sprache - in der Lage sind zu kommunizieren oder auch Roboter zu steuern und Assistenzsysteme zu bedienen.

Schnittstellen erforschen und für ältere Menschen nutzbar machen

In der Praxis sehen solche Brain-Computer-Interfaces derzeit noch aus wie eng anliegende Badekappen, auf die eine Reihe von Sensoren geklebt sind, die über Kabel mit einem Computer verbunden sind. Diese Sensoren messen nichtinvasiv mittels Elektroenzephalographie (EEG) die elektrischen Potenziale, die im Gehirn entstehen, wenn visuelle Reize bestimmter Frequenzen über das Auge wahrgenommen werden. Diese Schnittstellen zu erforschen, sie weiter zu entwickeln und vor allem für ältere Menschen praktisch nutzbar zu machen, ist Ziel des Projekts BCI@Home. Hierfür nutzen die Wissenschaftler flackernde Boxen auf einem Computerbildschirm, die elektrische Impulse im menschlichen Gehirn auslösen.

Diese Boxen flackern auf einem Bildschirm in verschiedenen Frequenzen. Jeder Box ist dabei ein Computerbefehl oder Buchstabe zugewiesen, sodass der Nutzer allein durch das Ansehen der entsprechenden Box einen Befehl geben oder ein Wort oder Satz formulieren kann. So lassen sich mit der Technologie zum Beispiel Assistenzsysteme wie Roboter, Fernbedienungen oder Kommunikationssysteme durch Gehirnaktivitäten steuern.

Geräte müssen zuverlässiger und leichter werden

Das Projekt BCI@Home wird geleitet von Prof. Dr.-Ing. Ivan Volosyak und ist eine Kooperation zwischen der Hochschule Rhein-Waal und dem Industriepartner polyoptics GmbH. Das gemeinsame Ziel ist es, die häusliche Umgebung körperlich beeinträchtigter Personen nutzerfreundlicher zu gestalten. Zusätzlich bindet das Projekt die Forschung aktiv in die Lehre ein. So werden in Zusammenhang mit dem Forschungsprojekt BCI@Home Abschlussarbeiten von Studierenden durchgeführt. Außerdem unterstützen studentische Hilfskräfte die Forschung.

Während die ersten Schritte bereits gemacht sind und die Systeme im Labor funktionieren, gilt es nun, sie alltagstauglich zu machen. Dafür müssen sie vor allem zuverlässiger, kleiner und leichter zu handhaben werden. Doch der technische Fortschritt ist hier eindeutig auf der Seite der Wissenschaftler. Und so wird es vermutlich nicht mehr lange dauern, bis es für die ersten Menschen völlig normal ist, einfach daran zu denken, einen Text zu schreiben, ihren Fernseher anzuschalten oder ein Programm zu starten - und dann zuzuschauen, wie das Brain-Computer Interface ihren Befehl ausführt.



Facts & Figures

1.265.887 Euro Gesamtinvestition
davon:
632.943 Euro EFRE Fördermittel
254.361 Euro NRW Landesmittel


Projektpartner

Hochschule Rhein-Waal
Polyoptics GmbH


Schwerpunkt

Verbesserung der Innovationsfähigkeit von Unternehmen


Laufzeit

01.03.2016 - 28.02.2019