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26. August 2017

Das Denken besser verstehen

Entschlüsselung der Hirnsignale.

Wenn das menschliche Gehirn denkt, dann sind im Kopf viele Hirnsignale unterwegs, die in Elektroenzephalogrammen (EEG) gemessen werden. Doch was diese Signal im Einzelnen bedeuten, ist noch unbekannt. Aber es lassen Aktivitätsmuster identifizieren, die beispielsweise körperliche Bewegungen auslösen. Um diese Codes der Hirnsignale zu entschlüsseln, greifen Forscher des Exzellenzclusters Brain-Links/Brain-Tools an der Freiburger Universität auf Instrumente der künstlichen Intelligenz zurück, die diese Aufgabe anhand von Algorithmen lösen. Die Informatik, so sind sie überzeugt, könnte damit die Hirnforschung revolutionieren. Das Team unter Leitung des Neurowissenschaftlers Tonio Ball hat im Fachjournal Human Brain Mapping gezeigt, wie ein selbstlernender Algorithmus menschliche Hirnsignale entschlüsselt, und zwar unter anderem anhand von ausgeführten, aber auch bloß vorgestellten Fuß- und Handbewegungen.

Von einer raschen und sicheren Entschlüsselung der Hirnsignale verspricht man sich etwa am Universitätsklinikum Freiburg eine Früherkennung epileptischer Anfälle. Aber auch Schwerstgelähmte erhielten auf diese Weise bessere Möglichkeiten, mit ihrer Umgebung zu kommunizieren – indem ihre Hirnsignale gleichsam ausgelesen werden. "Die Theorien dazu sind schon seit Jahrzehnten im Umlauf, aber erst mit der Rechenleistung heutiger Computer wurde das Modell praktikabel", sagt der Informatiker Robin Tibor Schirrmeister. Das neue System lernt eigenständig, die Aktivitätsmuster verschiedener Bewegungen zu erkennen, und wird so mit jedem Verarbeitungsschritt präziser.

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Autor: BZ