SAN FRANCISCO / MÜNCHEN (IT BOLTWISE) – Eine bahnbrechende Entwicklung im Bereich der Neuroprothetik hat es einem gelähmten Mann ermöglicht, einen Roboterarm allein durch Vorstellungskraft zu steuern. Diese neue Technologie, die auf einem KI-gestützten Gehirn-Computer-Interface (BCI) basiert, zeigt, wie weit die Forschung in der Verbindung von Mensch und Maschine bereits fortgeschritten ist.
Die jüngste Innovation im Bereich der Neuroprothetik hat es einem gelähmten Mann ermöglicht, einen Roboterarm allein durch seine Gedanken zu steuern. Diese bemerkenswerte Leistung wurde durch ein KI-gestütztes Gehirn-Computer-Interface (BCI) erreicht, das über einen Zeitraum von sieben Monaten stabil funktionierte. Diese Langzeitstabilität ist ein bedeutender Fortschritt gegenüber früheren BCIs, die oft nur wenige Tage funktionierten.
Das System, entwickelt von Forschern der University of California, San Francisco, passt sich den natürlichen Veränderungen der Gehirnaktivität an und bleibt dadurch über längere Zeiträume hinweg präzise. Der Teilnehmer des Experiments konnte nach einem Training mit einem virtuellen Arm reale Objekte greifen, bewegen und manipulieren. Diese Technologie könnte einen entscheidenden Schritt zur Wiederherstellung der Bewegungsfähigkeit bei Menschen mit Lähmungen darstellen.
Ein wesentlicher Aspekt dieser Entwicklung ist die adaptive Lernfähigkeit des Systems. Es kann sich an tägliche Veränderungen der Gehirnaktivität anpassen und so seine Genauigkeit beibehalten. Der Teilnehmer konnte mit dem Roboterarm Objekte aufheben und einen Wasserspender bedienen, indem er sich die Bewegungen vorstellte. Diese Fähigkeit, sich an die sich verändernden Muster der Gehirnaktivität anzupassen, ist entscheidend für den langfristigen Erfolg solcher Systeme.
Die Forscher um Karunesh Ganguly, Professor für Neurologie an der UCSF, arbeiten nun daran, die KI-Modelle weiter zu verfeinern, um die Bewegungen des Roboterarms schneller und geschmeidiger zu machen. Zudem planen sie, das BCI in einer häuslichen Umgebung zu testen, um die Alltagstauglichkeit der Technologie zu überprüfen. Für Menschen mit Lähmungen könnte die Fähigkeit, sich selbst zu versorgen oder ein Glas Wasser zu holen, das Leben grundlegend verändern.
Die Studie, die von den National Institutes of Health finanziert wurde, zeigt, dass die neuronalen Repräsentationen von Bewegungen im Gehirn zwar stabil bleiben, sich jedoch ihre Positionen im Gehirn leicht verschieben können. Diese Erkenntnis war entscheidend für die Entwicklung eines Systems, das über Monate hinweg funktioniert. Ganguly und sein Team fanden heraus, dass das Gehirn auch bei gelähmten Personen in der Lage ist, Signale für Bewegungen zu erzeugen, wenn diese sich die Bewegungen vorstellen.
Die langfristige Kontrolle eines Roboterarms durch ein BCI ist ein bedeutender Fortschritt in der Neuroprothetik. Diese Technologie könnte in Zukunft Menschen mit Lähmungen helfen, ihre Unabhängigkeit zurückzugewinnen. Ganguly ist zuversichtlich, dass die gewonnenen Erkenntnisse es ermöglichen werden, das System weiter zu verbessern und in den Alltag zu integrieren.
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