Hinweis: Bericht aus einer einzigen Quelle; Bestätigung steht noch aus.
Ein vom National Institutes of Health (NIH) gefördertes Team der University of California, San Francisco (UCSF) hat eine Gehirn-Computer-Schnittstelle (BCI) entwickelt, die es Menschen mit Stimm- und Körperlähmungen ermöglicht, durch gleichzeitiges Sprechen und Gesten des Oberkörpers zu kommunizieren. Dies ist das erste BCI-System, das beide Kommunikationsformen gleichzeitig ermöglicht und dabei natürliche Ausdrucksformen sehr genau nachbildet.
Forscher nutzten maschinelles Lernen, um die einzigartige Hirnaktivität dreier Patienten zu entschlüsseln, die mit kombinierter Sprache und Gesten einherging. Zwei Teilnehmer steuerten über eine Gehirn-Computer-Schnittstelle (BCI) in Echtzeit einen personalisierten virtuellen Ganzkörper-Avatar, der ihre Hirnaktivität in Sprach- und Gestenbefehle umsetzte.
Die Studie konzentrierte sich auf Patienten mit Lähmungen aufgrund von Erkrankungen wie amyotropher Lateralsklerose (ALS) und Hirnstamminfarkten, die die verbale und nonverbale Kommunikation stark beeinträchtigen. Aktuelle Blickverfolgungssysteme ermöglichen zwar die Umwandlung von Text in Sprache, sind aber in Geschwindigkeit und Ausdruckskraft eingeschränkt und können körperlich anstrengend sein.
Die Forscher implantierten den Teilnehmern dünne Elektrokortikographie-Sensorarrays (ECoG) auf den motorischen Kortex. Frühere Arbeiten der UCSF übersetzten Hirnsignale in digitale Gesichtsausdrücke; diese Studie erweiterte den Ansatz jedoch auf Gesten der oberen Extremitäten mithilfe eines virtuellen Ganzkörper-Avatars. Die Teilnehmer führten – einzeln und gleichzeitig – Phrasen und Gesten wie Handwinken oder Daumen-hoch-Zeichen aus oder versuchten, diese zu verbalisieren. Dies ermöglichte die Datenerfassung zur Dekodierung.
Laut dem korrespondierenden Autor der Studie, Edward Chang, MD, Professor für Neurochirurgie an der UCSF, liefern die Ergebnisse einen Machbarkeitsnachweis dafür, dass BCIs durch die Einbeziehung des gesamten motorischen Kortex in einen mehrschichtigen, dynamischen Prozess eine gewisse Freiheit und Flexibilität in der Kommunikation wiederherstellen können.