Intelligente Prothesen dank Virtual Reality

Was passiert in unserem Gehirn, wenn wir uns bewe­gen? Wie gibt es zum Beispiel den Befehl, einen Ball zu fan­gen oder über ein Hin­der­nis zu sprin­gen? Ein Laborteam an der Tech­nis­chen Uni­ver­sität Berlin unter­sucht diese Fra­gen mith­il­fe von Vir­tu­al Real­i­ty. Die daraus resul­tieren­den Erken­nt­nisse kön­nten in Zukun­ft die Grund­lage für intel­li­gente Prothe­sen sein, die naht­los mit dem Rest des Kör­pers funk­tion­ieren.

Knapp fünf Jahre hat es gedauert, das neue Labor der TU Berlin aufzubauen. Kein Wun­der, denn es gibt kaum Vor­bilder auf der Welt. Die Zielset­zung: Her­aus­find­en, wie unser Gehirn mit Bewe­gung umge­ht. Zwar gibt es bere­its etablierte Meth­o­d­en, die unser Denko­r­gan unter­suchen (beispiel­sweise Mag­ne­tres­o­nanz­to­mo­grafie, kurz MRT), doch während dieser Unter­suchun­gen bewegt sich der Patient nicht. Und wie sich bere­its abze­ich­net, arbeit­et unser Gehirn in und mit Bewe­gung auf ganz andere Art und Weise.

Untersuchung mithilfe von Virtual Reality

In der Unter­suchungsmeth­ode spie­len Vir­tu­al-Real­i­ty-Brillen eine zen­trale Rolle. Proban­den wer­den in der virtuellen Real­ität mit grü­nen und roten Bällen bewor­fen. Die grü­nen  sollen sie mit ihrem Zeigefin­ger berühren, die roten nicht. Während des Ver­suchs wer­den die Gehirn­ströme gemessen und mit den Dat­en aus Eye-Track­ing und Bewe­gungssen­soren in Verbindung gebracht.

Ziel des Laborteams ist es, her­auszufind­en, welche Hirn­re­gio­nen und -ströme für welche Aktio­nen und Reak­tio­nen äußer­er Ein­flüsse zuständig sind. Das Forschungs­feld ist hochkom­plex, denn unser Gehirn fol­gt in diesem Ver­such nicht einem vorge­fer­tigten Ablauf. Es muss sich spon­tan auf immer neue Sit­u­a­tio­nen ein­stellen und dabei ver­schieden­ste Ein­flüsse wie Ent­fer­nung, Geschwindigkeit, die Farbe der Bälle und mehr mit ein­beziehen.

Prothesen, die mitdenken

Je bess­er wir das men­schliche Gehirn ver­ste­hen, umso bess­er kön­nen wir es imi­tieren und Anwen­dun­gen mit kün­stlich­er Intel­li­genz verbessern. Die Forsch­er des neuen Labors der TU Berlin denken einem Bericht des Mag­a­zins über intel­li­gente Prothe­sen nach, die die Sig­nale des Gehirns ver­ste­hen und in Mil­lisekun­den kor­rekt inter­pretieren kön­nen.

Eine Bein­prothese kön­nte zum Beispiel die Kraft eines Absprungs anhand der durch das Gehirn geschätzten Ent­fer­nung justieren. Wird der Befehl zum Los­ge­hen gegeben, kann die Prothese den Wider­stand ver­ringern, sodass der Bewe­gungsablauf geschmei­di­ger wirkt. Hand­prothe­sen kön­nten durch die Infor­ma­tio­nen des Gehirns ihre Fähigkeit­en im Greifen und Fan­gen deut­lich verbessern. Die Fol­gen wären so bahn­brechend wie viel­seit­ig.

Was hältst Du von den Forschun­gen an der TU Berlin? Kannst Du Dir vorstellen, dass intel­li­gente Prothe­sen mit unserem Kör­p­er kom­mu­nizieren kön­nen? Ver­rat es uns in den Kom­mentaren!