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Ein vom Hals abwärts gelähmter Mann war in der Lage um seine Gedanken zu kommunizieren, dank eines Gehirnimplantatsystems, das seine imaginierte Handschrift in tatsächlichen Text übersetzt.

Das verwendete Gerät ist eine Gehirn-Computer-Schnittstelle (BCI), die künstliche Intelligenz (KI) verwendet, um Signale neuronaler Aktivität zu interpretieren, die während der Handschrift generiert werden.

Gehirn-Computer-Schnittstellen (BCIs) können die Kommunikation wiederherstellen für Menschen, die die Fähigkeit verloren haben, sich zu bewegen oder zu sprechen.

Der Durchbruch war Teil einer langjährigen Forschungskooperation namens BrainGate, die 2004 begann.

Bisher lag ein Hauptaugenmerk der BCI-Forschung auf der Wiederherstellung grobmotorischer Fähigkeiten, wie zum Beispiel Greifen und Greifen oder Point-and-Click-Schreiben mit einem Computercursor. Dies ist das erste Mal, dass eine geschicktere Fertigkeit wie die Handschrift als Kommunikationsschnittstelle verwendet wird.

Der Patient, dessen Hand 2007 durch eine Rückenmarksverletzung gelähmt war, erreichte eine Schreibgeschwindigkeit von 90 Zeichen pro Minute mit einer Genauigkeit von 94,1 % online und einer Genauigkeit von mehr als 99 % offline mit einer universellen Autokorrektur.

Elektroden, die in den motorischen Kortex des Mannes implantiert wurden, zeichneten Signale seiner Gehirnaktivität auf, die dann von Algorithmen interpretiert wurden. (HHMI Howard Hughes Medical Institute)

Berichten zufolge gelang dem 65-jährigen Mann dieses Kunststück, indem er sich konzentrierte, als würde er schreiben, indem er effektiv darüber nachdachte, die Buchstaben mit einem imaginären Stift und Papier zu machen.

'Dabei wurden Elektroden in seinen motorischen Kortex implantiert, aufgezeichnete Signale seiner Gehirnaktivität, die dann von Algorithmen interpretiert wurden, die auf einem externen Computer ausgeführt wurden und die imaginären Stiftbahnen des Patienten entschlüsselten, die die 26 Buchstaben des Alphabets und einige grundlegende Satzzeichen mental nachzeichneten“, berichtete Nature.

“Dieses neue System nutzt sowohl die reichhaltige neuronale Aktivität, die von intrakortikalen Elektroden aufgezeichnet wird, als auch die Leistungsfähigkeit von Sprachmodellen, die, wenn sie auf die neural decodierten Buchstaben angewendet werden, schnelle und genaue Texte erstellen können”, sagte Frank Willett, ein Forscher für Neuralprothetik von der Stanford University und der Erstautor der Studie.

Den Forschern zufolge kann die KI die Absicht des Benutzers im Vergleich zu anderen BCI-Systemen schneller entschlüsseln, da sich alphabetische Buchstaben in der Form unterscheiden.

Die aktuelle Geschwindigkeit und Genauigkeit dieser Forschung ist fast gleichauf mit der Tippgeschwindigkeit von Smartphone-Nutzern in der Altersgruppe der Männer – das sind etwa 115 Zeichen oder 23 Wörter pro Minute.

Der Durchbruch zeigt das Versprechen der Kommunikation über ein virtuelles Handschriftsystem für Menschen, die praktisch jede unabhängige körperliche Bewegung verloren haben.

'Unsere Ergebnisse eröffnen einen neuen Ansatz für BCIs und demonstrieren die Möglichkeit der genauen Entschlüsselung schneller, geschickter Bewegungen Jahre nach der Lähmung”, sagten die Forscher.

 Gehirnimplantat übersetzt die Gedanken eines gelähmten Mannes mit einer Genauigkeit von 94 % in Text.

Alphabetische Buchstaben unterscheiden sich in ihrer Form, damit die KI die Absicht des Benutzers schneller entschlüsseln kann. (HHMI Howard Hughes Medical Institute)

Trotz ihres Potenzials ist diese bahnbrechende Technologie bisher nur ein Proof of Concept, der nachweislich mit nur einem Teilnehmer funktioniert. Es kann eine Weile dauern, bis es zu einem klinisch praktikablen Produkt wird, das Leben verändern kann.

Die nächsten Schritte in der Forschung könnten darin bestehen, andere Leute in der Verwendung der Benutzeroberfläche zu schulen und den Zeichensatz um zu erweitern mehr Symbole, die Sensibilität des Systems verfeinern und dem Benutzer ausgefeiltere Bearbeitungswerkzeuge hinzufügen.

In den letzten Jahren hat die BCI-Technologie die Aufmerksamkeit von Technologieunternehmen auf sich gezogen, die hoffen, sie zu kommerzialisieren, darunter Elon Musks Neuralink Corp., Kernel und Facebook Inc.

DITER SHELENBERG

By DITER SHELENBERG

Autor Dieter Shelenberg shelenberg@lzeitung.com Diter Shelenberg ist seit 2013 als Reporterin am News Desk tätig. Zuvor schrieb sie über junge Adoleszenz und Familiendynamik für Styles und war Korrespondentin für rechtliche Angelegenheiten für das Metro Desk. Bevor Diter Shelenberg zu Lzeitung.com kam, arbeitete er als Redakteur bei der Village Voice und als freier Mitarbeiter für Newsday tel +(41 31)352 05 21