Gehirn-Computer-SchnittstelleHirnimplantat und KI sollen ALS-Patientin helfen, wieder zu sprechen

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Eine Frau, die ein neurologisches Headset zum Scannen der Gehirnströme trägt, sitzt in einem Stuhl im modernen Gehirnstudienlabor/Neurologischen Forschungszentrum. Monitore zeigen EEG-Messung und Gehirnmodell.

Gehirn-Computer-Schnittstellen geben Menschen mit körperlichen Einschränkungen immer mehr Autonomie zurück. (Symbolbild)

Ärzte wollen einer an ALS erkrankten Frau mithilfe eines Hirnimplantats ihre Sprache und Autonomie zurückgeben – wie, erklärt der Arzt Dr. Magnus Heier.

Die Sprache zu verlieren, ist eine Tragödie. Viele der Betroffenen können zumindest über die Tastatur eines Computers mit Computerstimme kommunizieren. Ganz schlimm ist es, wenn sie nur einzelne Buchstaben antippen oder auf sie zeigen können. Jean-Dominique Baubuy war nach einem schweren Schlaganfall vollständig gelähmt und konnte nur noch mit dem linken Auge zwinkern.

Magnus Heier

Magnus Heier

ist Autor und Neurologe und schreibt die wöchentliche Medizinkolumne „Aus der Praxis“. ...

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Mit einer Buchstabentafel und sehr geduldigen Mitarbeitern schrieb er – Buchstabe für Buchstabe – nur mit Augenzwinkern das Buch „Schmetterling und Taucherglocke“ – ein bewundernswerter Kraftakt für alle Beteiligten.

Baubuy konnte nicht sprechen, aber er konnte denken. Das kann Pat Bennett auch. Sie leidet unter ALS, der Krankheit, die auch Stephen Hawking hatte. Normalerweise fallen zuerst die großen Muskelgruppen aus, Beine, Arme. Bei ihr ist es der Sprechapparat. Sie kann nicht reden. Nun haben Ärzte ihr ein sogenanntes Brain-Computer-Interface implantiert.

Schnittstelle zwischen Hirn und Computer: KI übersetzt Gedanken in Worte

Hinter dem Namen verbirgt sich eine direkte Verbindung zwischen Hirn und Computer. Hier sind es Elektroden, die auf der Hirnoberfläche implantiert sind. Wenn sie zu sprechen versucht, werden Hirnwellen aufgezeichnet. Und eine künstliche Intelligenz übersetzt diese in Worte. Dazu musste Bennet die künstliche Intelligenz trainieren: Sie las Sätze auf einem Bildschirm und versuchte, sie auszusprechen. Dieses Training zog sich über vier Monate hin. Die KI lernte, Bennets Worte zu verstehen.

Das Resultat ist euphorisierend: Bennet kann 62 Worte pro Minute sprechen – das ist etwas weniger als die Hälfte eines normalen Gesprächs. Und die Fehlerrate wurde mittlerweile auf 25 Prozent gedrückt: Drei von vier Worten sind korrekt. Natürlich kann sie sich damit nicht normal unterhalten. Aber den Sinn ihrer Sätze kann man mit Einschränkungen verstehen. Und die Sprechgeschwindigkeit ist zwar langsam, aber erträglich – es gibt auch Gesunde, die so langsam sprechen, dass der Zuhörer vor dem Sprecher weiß, was dieser sagen wird.

Chirurgischer Eingriff nötig: Elektroden werden direkt auf das Gehirn platziert

Dieses Sprachwunder setzt einen chirurgischen Eingriff voraus: Die Elektroden können nicht wie bei einem EEG auf der Kopfhaut aufgeklebt werden, weil die elektrischen Signale dort viel zu diffus und viel zu schwach sind, denn Schädel und Kopfhaut bilden eine dicke Isolationsschicht.

Die Elektroden müssen also direkt auf das Gehirn unter dem Schädelknochen gelegt werden. Das ist aber weniger dramatisch, als es klingt. Fast ein Routineeingriff. Aber die „Belohnung“ ist groß: Ein Mensch, der ganz normal denken kann, will sich auch mitteilen. Will reden. Und das nicht nur Wort für Wort, sondern Satz für Satz. Ein wirkliches Gespräch kann man nicht mit einer Computertastatur oder einer Maus führen. Aber Pat Bennett kann jetzt sprechen.

Ihre Sprachgeschwindigkeit wird weiter zunehmen. Ihre Fehlerquote wird abnehmen. Dafür werden die vielen Firmen sorgen, die an Brain-Computer-Interfaces arbeiten. Mit 62 zumeist korrekten Worten kann Pat Bennett schon heute wieder am Leben teilnehmen!

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