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13:50 26.04.2019
Visionär und Exzentriker: der Multi-Unternehmer und Milliardär Elon Musk. Quelle: AP/John Raoux
San Francisco

SpaceX- und Tesla-Erfinder Elon Musk hat Neuigkeiten, was sein Start-up „Neuralink“ anbelangt. Das neue Unternehmen arbeitet an einer Schnittstelle zwischen Hirn und Computer. Neuralink sei kurz davor, die ersten Forschungsergebnisse zu veröffentlichen, berichtete die Website „Futurism“ mit Bezug auf einen Tweet von Musk.

Das Unternehmen war 2016 von Musk gegründet worden, allerdings hatte man seit jenen Gründungstagen nichts mehr von Neuralink gehört. Elon Musk hatte öffentlich mehrfach auf die tödliche Bedrohung hingewiesen, die seiner Meinung nach von künstlicher Intelligenz (KI) ausgeht und gesagt, dass die Menschheit die Leistungsfähigkeit ihrer Gehirne optimieren müsse, um nicht gegen KI zu unterliegen. Er jedenfalls wolle sich der KI nicht geschlagen geben, so der exzentrische Erfinder.

Elektronische Schnittstelle zwischen Mensch und Computer

Neurolink arbeitet dem Vernehmen nach an einer elektronischen Schnittstelle, die per Injektion ins Gehirn befördert werden. „Ein direktes Hirnrinden-Interface“, so Musk, könne Menschen bessere kognitive Fähigkeiten verschaffen. Ob allerdings Neurolink nur an dieser Schnittstelle arbeitet oder an einer grundsätzlichen Verbindung zwischen Hirn und Computer für kommerzielle Apps arbeitet, ist unbekannt, berichtet die Website „Futurism“.

Die Arbeit von „Neuralink“ unterliegt strikter Geheimhaltung. Allerdings verwies Bloomberg kürzlich auf eine noch unveröffentlichte Studie von fünf Autoren, die bei „Neuralink“ angestellt oder mit dem Unternehmen verbunden sind. Nach Angaben von Bloomberg wird in dem Forschungsprojekt eine „Nähmaschine“ fürs Hirn beschrieben, die als nadelförmiger Gegenstand in den Schädel eingeführt wird, um dort dann eine biegsame Polymer-Elektrode zu implantieren. Diese soll dann die elektrischen Signale des Gehirns lesen. Bisher allerdings, sei das nur in Versuchen mit Ratten umgesetzt worden.

Bis die „Musk-Schnittstelle“ an Menschen getestet wird, dauert es gewiss noch eine ganze Zeit. Und so relativiert sich damit vielleicht auch das „Bald“, das Musk als Antwort auf die Frage twitterte, ob es denn Neuigkeiten von „Neurolink“ gebe. Ein Blick auf die Homepage von Neuralink allerdings zeigt auch, dass sich bei dem Unternehmen etwas tut. Die Startseite ist voller Stellenangebote.

Interface-Forschung im Dienste der Medizin

Während die Musk-Mannschaft sich noch zu formen scheint, ist ein Team von US-Forschern schon deutlich näher an der realen Umsetzung ihrer Arbeit. Die Wissenschaftler beschäftigen sich damit, wie man Menschen mit Sprachlähmungen künftig die verbale Kommunikation ermöglichen kann. Dafür haben sie ein Gerät entwickelt, das Signale des Sprachzentrums im Gehirn in von einem Computer generierte Sprache überträgt. Dabei reicht es im Prinzip aus, sich das Sprechen nur vorzustellen, tatsächlich Muskeln bewegen muss man dafür nicht.

Die Studie, die die Zeitschrift „Nature“ veröffentlichte, dient als Machbarkeitsnachweis, von dem künftig Patienten etwa nach einem Schlaganfall oder anderen neurologischen Problemen profitieren könnten – so lange das Sprachzentrum intakt ist. Das Team um den Hirnforscher Edward Chang von der University of California in San Francisco will diesen Patienten mit Gehirn-Computer-Schnittstellen helfen.

Durch Gedanken sprechen

Dabei steuern Patienten mit ihren Gedanken, die über Sensoren im Gehirn gemessen werden, einen Cursor auf einem Monitor und wählen nacheinander Buchstaben aus, die ein Sprachprogramm dann zu Sätzen kombiniert. Allerdings ist das Verfahren noch nicht schnell genug für den normalen Redefluss von 150 Wörtern pro Minute. Die Patienten würden kaum über zehn Wörter hinauskommen. Die Forscher um Chang wollten nun zeigen, dass Gehirn-Computer-Schnittstellen einen Redefluss in Echtzeit ermöglichen können. Dies testeten sie an fünf Menschen ohne Sprachprobleme. Dabei zeichneten direkt auf der Hirnrinde (Kortex) aufliegende Elektroden-Matten die Aktivitäten von Nervenzellen auf, während die Probanden Hunderte Sätze aus Büchern vorlasen.

Mehr als 100 Muskeln sorgen fürs Sprechen

Den Forschern ging es um jene Signale, die der Kortex zu den am Reden beteiligten Muskelgruppen an Kehlkopf, Kiefer, Zunge und Lippen sendete – insgesamt sind dabei mehr als 100 Muskeln aktiv. Bei dem neuen Verfahren werden diese Signale aber nicht direkt in Sprache umgesetzt. Das Programm untersucht zunächst nur, an welche Muskelgruppen sie sich richten. Erst im zweiten Schritt werden dann aus diesen Daten Wörter und Sätze erzeugt und von einer Computerstimme gesprochen. Muskeln selbst müssen dabei nicht bewegt werden. In der Studie wurden solche maschinell erstellten Sätze später Zuhörern vorgespielt. Diese verstanden zwar sehr viele Wörter nicht richtig, konnten den Inhalt der Sätze aber recht gut wiedergeben. An Patienten mit sprachlicher Beeinträchtigung wurde das Verfahren bislang nicht getestet.

Hören Sie hier zwei Beispiele. „Shipbuilding is a most fascinating process“ (das Bauen von Schiffen ist ein sehr faszinierender Prozess) und „The proof that you are seeking is not available in books“ (Die Bestätigung, die du suchst wirst du nicht in Büchern finden) – erst in der gelesenen Version, dann in der Fassung, in der eine Computerstimme die Hirnaktivitäten der Lesenden in Sprache umwandelt.

Sprachabsichten verständlich machen

Bei „Nature“ sprechen Chethan Pandarinath und Yahia Ali vom Georgia Institute of Technology in Atlanta von „wirklich bemerkenswerten“ schnellen Fortschritten auf dem Gebiet. Die Studie biete den Nachweis, dass es möglich sei, Sprachabsichten so zu decodieren, dass Zuhörer sie verstehen könnten. Allerdings gebe es bis zu einem klinischen Einsatz noch viele Hürden.

„Die Verständlichkeit der rekonstruierten Sprache war schlechter als bei natürlicher Sprache“, schreiben sie. „Ob die Gehirn-Computer-Schnittstelle verbessert werden kann, indem man größere Datensätze sammelt und die zugrundeliegenden Computerverfahren weiterentwickelt, bleibt abzuwarten.“ Nun seien klinische Studien mit sprachbeeinträchtigten Menschen dringend nötig.

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Von Daniel Killy/RND

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