Hirnforschung: Gedanken steuern Drohne

Minneapolis – Drohnen werden üblicherweise über eine Fernbedienung mit den Bewe­gungen der Finger gesteuert. Künftig könnte dies auch allein durch Gedanken möglich sein. US-Bioingenieure stellen im Journal of Neural Engineering (2013; doi: 10.1088/1741-2560/10/4/046003) ein nicht-invasives Brain-Computer-Interface (BCI) vor, mit dem Probanden einen handelsüblichen Quadcopter zielsicher in der Luft bewegten.

Wenn die fünf Probanden im Labor der Universität von Minnesota die „AR Drone“ eines französischen Herstellers starten wollten, mussten sie sich vorstellen, mit geballten Fäusten beide Hände in die Luft zu werfen. Die dabei im Cortex entstehenden Signale wurden von einem konventionellen 64-Kanal-EEG aufgefangen und von einem Computer in den entsprechenden Befehl der Fernbedienung umgesetzt.

Eine eingebildete Faustbildung der rechten Hand steuerte die Drohne nach rechts, der imaginäre Faustschluss links löste eine Linkskurve aus. Nach einiger Übung konnten die Probanden die Drohne sicher in der Luft halten, um Hindernisse navigieren und durch aufgestellte Ringe fliegen lassen.

Das Team um Bin He von der Universität von Minnesota in Minneapolis ist nicht das erste, dem es gelungen ist, die Hirnströme zur Steuerung von Computern oder einfachen Maschinen zu nutzen. Dass die Steuerbefehle in flüssige Befehlsketten umgesetzt werden, die die Steuerung eines komplexen Flugroboters ermöglichen, ist allerdings neu.

Für Reha-Zwecke attraktiv ist, dass die Ableitung der EEG-Signale vollkommen non-invasiv erfolgt und nicht wie bei anderen BCI die Implantation von Elektroden auf der Hirnhaut erforderlich macht. Bisher wurde die BCI nur an gesunden Personen verwendet, künftig will das Team auch Patienten in die Versuche einbeziehen.

Das BCI könnte es Patienten mit neurodegenerativen Erkrankungen ermöglichen, einfache Gegenstände zu bewegen oder durch Steuerung eines elektrischen Rollstuhls ihre Mobilität zu erhöhen.

rme