Mit Computertricks Hirnfunktionen wiederherstellen?
Schlaganfall ist weltweit eine der hauptsächlichen Ursachen für Bewegungsstörungen. Die Patienten erlangen nur allzu oft nie wieder die vollständige Kontrolle über ihre oberen Gliedmaßen. Eine Schnittstelle zwischen Hirn und Computer - das Brain-Computer-Interface (BCI) - gilt als revolutionäre Technologie, die schwer behinderten Patienten das Vermitteln von Signalen des Gehirns über ein externes Gerät ermöglicht, das für einen neuen Kommunikationskanal zwischen dem Menschenhirn und einem Computer sorgt. Dank der kortikalen Plastizität des menschlichen Gehirns können Signale implantierter Prothesen nach einer entsprechenden Anpassung vom Gehirn wie natürliche Sensorkanäle behandelt werden. Geistige Aktivität bedeutet elektrische Aktivität - diese elektrophysiologischen Signale können mit Darstellungen wie dem Elektroenzephalogramm (EEG) oder dem Elektrokortikogramm (ECoG) erfasst werden. Das Brain-Computer-Interface kann diese Veränderungen erkennen und wandelt sie in Steuersignale um. Die BCI-Ausgangssignale sind allerdings, obgleich man in der BCI-Forschung durchaus moderne Signalverarbeitungsmethoden einsetzt, immer noch unzuverlässig. Überdies sind die Informationensübertragungsgeschwindigkeiten im Vergleich zu den Interaktionsschnittstellen des Menschen sehr langsam. Das Hauptziel des EU-finanzierten Rehabci-Projekts ("Neurorehabilitation using brain-computer interface") bestand darin, die Möglichkeit des Einsatzes verschiedener nichtinvasiver BCI-Ansätze zur Bewegungsrehabilitation bei Patienten mit schweren motorischen Behinderungen zu analysieren. Die Forscher nutzten in Zusammenarbeit mit der Industrie die Lernfähigkeit der Nutzer aus, um die Unzuverlässigkeit des BCI-Systems zu kompensieren. Sie entwickelten ein nichtinvasives BCI-System, das mit somatosensorisch visuell evozierten Potentialen (steady-state visual evoked potentials, SSVEP) arbeitet, die ausgelöste exogene Reaktionen des Gehirns des Patienten bei visuellen Reizen spezifischer Frequenzen repräsentieren. Vor den Tests an Patienten wurden Wirksamkeit und Genauigkeit dieses Systems bei gesunden Probanden bewertet. Durch das vom Rehabci-Projekt entwickelte BCI-System erhofft man sich Fortschritte in der Neurophysiologie und anderen damit in Beziehung stehenden Disziplinen. Der Einsatz dieser neuen BCI-Technologie in Kommunikation und Robotik wird den Patienten eine entscheidende Hilfe dabei sein, nach schweren motorischen Behinderungen eine gewisse Beweglichkeit wiederzuerlangen.
