Brain-Computer-Interface (BCI) – Hirn an Computer: Bitte kommen!

Das Unternehmen Synchron hat eine Hirn-Computer-Schnittstelle entwickelt, die sich über die Blutbahn ins Gehirn einschleusen lassen soll. Derzeit wird die Neuroprothese an Patienten in den USA ausprobiert.

Es hört sich an wie Science-Fiction – einen Computer über seine Gedanken steuern oder ein Hirn-Implantat, das die eigene Intelligenz steigert. Seit vielen Jahren träumen Wissenschaftler davon, das menschliche Gehirn mit Computern zu verbinden. Nun scheint das Unternehmen Synchron einen großen Schritt weitergekommen zu sein. Ein Brain-Computer-Interface (BCI) befindet sich derzeit in den USA in der klinischen Erprobung an menschlichen Patienten. Hierfür hat Synchron ein Gerät namens „Stentrode“entwickelt. Dabei handelt es sich um ein flexibles Elektrodengeflecht aus einer Legierung namens Nitinol. Stentrode wird über die Jugularvene in den „Sinus Superior Sagittalis“ins Gehirn eingeführt. Die Jugularvenen transportieren verbrauchtes Blut aus dem Gehirn zurück zum Herz, um es erneut mit Sauerstoff anzureichern. Der Sinus Superior Sigittalis ist ein zentraler venöser Blutleiter im Hirn, der bogenförmig an der Oberseite des Schädels zwischen den beiden Hirnhälften verläuft.

Der Vorteil dieses Verfahrens: Es sind keine Operationen notwendig, um den menschlichen Schädel zu öffnen und Elektroden oder Sensoren im Hirn zu platzieren. Über die Venen lässt sich Stentrode minimalinvasiv ins Gehirn einschleusen. Das Geflecht legt sich an die Innenwände der Venen an – ähnlich wie ein Stent, um Gefäße für einen besseren Blutdurchfluss zu stabilisieren. So wird der Blutfluss nicht gestört und Ärzte könnten das Gerät an beliebige Stellen im Gehirn manövrieren. Durch die Wand der Blutgefäße kann Stentrode neuronale Signale empfangen und senden.

In Kombination mit der Neuroprothese „Brain.Io“von Synchron werden die Signale der Stentrode drahtlos an eine Computerschnittstelle übertragen, die die Steuerung über ein Smartphone, ein Tablet oder einen Computer ermöglicht, erklären die Forscher. Das Ziel der Wissenschaftler: Die Kommunikation vereinfachen und so die Lebensqualität von Patienten mit schweren Lähmungen verbessern.

Erste Tests mit Patienten in Australien seien vielversprechend verlaufen, sagen die Synchron-Verantwortlichen. Bis dato seien keine Nebenwirkungen aufgetreten. Nach der Implantation und dem Training hätten die Patienten durch Hirnsteuerung zum Beispiel WhatsApp-Nachrichten verschicken und Online-Einkäufe tätigen können, hieß es.

Auch das US-Militär bleibt interessiert

Nach der Genehmigung der US-amerikanischen Gesundheitsbehörden sei am 6. Juli 2022 einem ersten Patienten in den USA eine Stentrode ins Hirn eingepflanzt worden. Mit einer Reihe von Ja- oder Nein-Signalen, die über dieses Gerät übertragen werden, ermöglicht eine App die Texteingabe und die Steuerung eines Mobilgeräts oder Computers.

Synchron arbeitet seit 2012 an seinem BrainComputer-Interface. Das Projekt wurde an der University of Melbourne in Australien gestartet und von der U.S. Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA) und dem US-Verteidigungsministerium unterstützt. Mittlerweile hat Synchron sein Hauptquartier in New York aufgeschlagen. Das Projekt wird unter anderem von Khosla Ventures finanziert, aber auch die US-amerikanische und die australische Regierung haben ihre Finger im Spiel.