Mind Control: Roboter und die Zukunft

Ein Mensch der Roboter über seine Gedanken lenkt und fernsteuert? Normalerweise etwas, das seinen Platz in Science fiction Filmen und Büchern findet. Wer würde sich nicht Sonntagnachmittags, gemütlich auf der Couch liegend wünschen, das kühle Bier würde sich von selbst zum trockenen Mund bewegen, ohne jeglicher Anstrengung, ohne jeglichem Tastendruck. Vielleicht bald möglich mit dem richtigem Roboter...

Die Wissenschaft steht nicht still, auch wenn folgende Experimente noch in ihren Kinderschuhen stecken und es noch viele technische Probleme gibt, sind die Ergebnisse atemberaubend und ihre Möglichkeiten augenscheinlich. Insbesondere geht es um zwei Labore und deren neueste Studien.

Im ersten Labor rund um den Neurowissenschaftler Miguel Nicolelis der Duke Universität geht es um die autonome Steuerung von Robotern durch Gehirnströme der Affen. Dazu werden kleine Elektroden in deren Gehirnareale die für die motorische Steuerung sowie für die Sinneswahrnehmung zuständig sind implantiert. In der Trainingsphase, in der die Affen z.b. eine Roboterhand mit einem Joystick bewegen (um nach etwas greifen) wird dem Computer beigebracht die Gehirnströme später richtig zu interpretieren. In der darauffolgenden wichtigen Testphase wird die Joystick Kontrolle ausgeschaltet und übrig bleiben nur mehr die Gehirnströme des Affen. Mit nur diesen neuronalen Output muss der Affe nun die Roboterhand wie zuvor bewegen um seine Belohnung zu bekommen. Obwohl die Trainingsleistung anfangs leicht zurück geht - lernen die Affen schnell wieder durch ihr Gehirn den Roboter Arm so zu bewegen als würden sie ihn mit dem vorherigen Joystick steuern. 

Das Team rund um Nicolelis hat kürzlich auch ein weiteres ähnliches Projekt erfolgreich gemeistert. Hier wurden die Gehirnströme der Affen während des Gehens auf einem Laufband aufgezeichnet. Zeitgleich  sah der Affe (via Fernseher) einen Roboter am anderen Ende der Welt gehen (in einem japanischen Labor) der die selbigen Gehirnimpulse des Affens zeitgleich zugespielt bekam und sich dementsprechend fortbewegte. In dieser Lernphase sollte der Affe die Roboterbewegungen mit den eigenen durch Belohnungen assoziieren. Nach erfolgreichem Training wurde in der nächsten Phase das Laufband abgestellt. Somit musste der Affe, um an eine Belohnung zu bekommen, den Roboter am anderen Ende der Welt wiederum nur mit seiner Gehirnaktivität zum Gehen bringen. Und das konnte er auch zumindestens für einige Minuten ausgezeichnet. 

Dass solche Anwendungen eines Tages große Vorteile für Menschen bedeuten könnte, steht außer Frage. Vordergründig geht es insbesondere um querschnittsgelähmte Menschen die ihre Extremitäten nicht bewegen können. Wie das aussehen könnte zeigt das zweite Labor rund um John Donoghue der Brown Universität. In diesem Experiment wurde dem Computer beigebracht die Gehirnströme einer gelähmten Frau so zu interpretieren, dass es ihr möglich ist, einen Roboterarm zu bewegen. Anbei seht ihr ein erfolgreiches Beispiel im Video:

Mehr Informationen auf Englisch: BrainGate, Donoghue Lab, Nicolelis Lab

Header adapted American Honda Motor Co.