Gelähmter soll Anstoß ausführen |
 |
11.06.2014 09:49 Uhr |
Von Christina Hohmann-Jeddi / Vor dem Eröffnungsspiel der Fußballweltmeisterschaft 2014 in Brasilien soll eine bemerkenswerte Premiere stattfinden: Wenn alles nach Plan verläuft, soll ein querschnittsgelähmter Jugendlicher den ersten Ball des Turniers schießen. Möglich macht dies ein Exoskelett, das mithilfe von Gedanken gesteuert wird.
Seit Monaten trainieren zehn gelähmte Jugendliche aus Brasilien bereits mit dieser Technologie. Die Initiatoren des »Walk Again«-Projektes sind mit den Fortschritten zufrieden. »Die Resultate sind besser als wir erhofft hatten«, sagt Professor Dr. Miguel Nicolelis in einer Pressemitteilung. Der brasilianische Neurowissenschaftler von der Duke University in Durham, USA, koordiniert das 2008 initiierte Projekt. Die Jugendlichen können bereits einige Schritte gehen und einen Ball treten. Ziel ist es, dass einer von ihnen selbstständig kurz vor dem Eröffnungsspiel auf den Fußballplatz geht und dort den ersten Ball des Turniers schießt.
Die hierfür verwendete Technologie besteht aus einem Exoskelett mit eingebautem Computer und einem Kopfteil, das mithilfe nicht-invasiver Elektroden die Hirnaktivität misst. Der Computer übersetzt diese Signale dann in Bewegungen, die vom Exoskelett ausgeführt werden: Brain-Computer-Interface ist das Stichwort. »Für die Balance des Patienten und des Exoskeletts ist die Maschine verantwortlich, den Start und das Ende der Bewegung sowie den Schuss kontrolliert der Patient«, erklärt Nicolelis. Um das Gefühl von Gehen zu vermitteln, werden zudem noch Sensoren auf den Fußsohlen angebracht, die Vibrationen beim Berühren des Bodens an den Arm des Patienten und von dort ins Gehirn zurückmelden. Die Steuerung des 1,80 m hohen und 60 bis 70 Kilo schweren Exoskeletts mittels der eigenen Gedanken erfordert einiges Training. »Es ist als würde man sich einen neuen Körper aneignen«, sagt Nicolelis. »Man muss buchstäblich das Gehen neu erlernen.«
Dass diese bidirektionale Interaktion zwischen Gehirn und Maschine beim Menschen funktioniere, sei bislang nicht nachgewiesen worden, so der Wissenschaftler. Der Anstoß in São Paolo stellt somit eine wissenschaftliche Premiere dar. Dass sie bei Affen funktioniert, hat der Forscher vergangenes Jahr in einer »Nature«-Publikation belegt. Er brachte zwei Tieren bei, eine künstliche Hand mithilfe ihrer Hirnaktivität zu steuern, damit Objekte zu berühren und deren Oberflächenbeschaffenheit zu fühlen. Was bei diesen Primaten funktioniert, sei auch auf den Menschen anwendbar, zeigte sich Nicolelis damals sicher. Er ist der Überzeugung, dass die Techno+logie eines Tages den Rollstuhl für Querschnittsgelähmte überflüssig mache. In Brasilien wird sich die Technologie beweisen müssen. Bis sie die in sie gesteckten Hoffnungen erfüllen kann und ein entsprechendes Modell für Patienten auf den Markt kommt, werden noch einige Jahre vergehen.
Walk again
Das »Walk again«-Projekt ist eine internationale Non-Profit-Organisation bestehend aus sechs Institutionen und etwa 200 Neurowissenschaftlern. Neben der Duke University ist auch die Technische Universität München (TUM) beteiligt.
Ein ungewöhnliches Beispiel für Brain-Computer-Interface haben Wissenschaftler um Professor Dr. Florian Holzapfel von der TUM kürzlich vorgestellt: hirngesteuertes Fliegen. Allein durch gedachte Kommandos konnten sieben Versuchspersonen mit unterschiedlichem Kenntnisstand ein Flugzeug im Flugsimulator sicher landen. Die Genauigkeit, mit der die Versuchspersonen den Kurs halten konnten, hätte teilweise auch den Anforderungen einer Flugschein-Prüfung genügt, heißt es in einer Pressemitteilung der TU München. Auch der Landeanflug bei schlechter Sicht gelang einigen Probanden gut.
Das von der EU geförderte Projekt »Brainflight« soll zur Sicherheit in der Luftfahrt beitragen. Der Projektleiter Tim Fricke erklärt: »Durch die Hirnsteuerung könnte das Fliegen an sich einfacher werden. Dies würde die Arbeitsbelastung von Piloten verringern und damit die Sicherheit erhöhen.« /
