Die Schlagzeilen
The Independent: Erstes menschliches Gehirn-zu-Gehirn-Interface erfolgreich getestet
BBC News: Stehen wir kurz davor, menschliche „Gedankenkontrolle“ Realität werden zu lassen?
Visual News: Gedankenkontrolle ist jetzt Realität: UW-Forscher steuert Freund über eine Internetverbindung
Die Geschichte
Über das Internet steuert ein Forscher den Finger eines anderen fern, um damit ein einfaches Videospiel zu spielen.
Was sie wirklich taten
Der Forscher Rajesh Rao von der University of Washington beobachtet ein sehr einfaches Videospiel, bei dem es darum geht, eine Kanone auf ankommende Raketen abzufeuern (und zu vermeiden, auf ankommende Versorgungsflugzeuge zu schießen). Die elektrischen Signale seiner Kopfhaut wurden mit einer Technologie namens EEG aufgezeichnet und von einem Computer verarbeitet. Das daraus resultierende Signal wurde über das Internet und quer über den Campus an ein Labor gesendet, in dem ein anderer Forscher, Andrea Stocco, dasselbe Videospiel mit dem Finger auf der „Feuertaste“ beobachtet.
Im Gegensatz zu Rao trägt Stocco eine Magnetspule über dem Kopf. Diese soll elektrische Aktivität hervorrufen, nicht aufzeichnen. Wenn Rao sich vorstellt, den „Feuerknopf“ zu drücken, aktiviert die Spule den Bereich in Stoccos Gehirn, der seinen Finger zucken lässt, wodurch die Kanone abgefeuert und eine verblüffende Demonstration der „Gehirn-zu-Gehirn“-Gedankenkontrolle über das Internet vollendet wird.
Weitere Einzelheiten finden Sie in der Pressemitteilung der University of Washington oder auf der „brain2brain“-Website, auf der diese Arbeit veröffentlicht ist.
Wie plausibel ist das?
Die EEG-Aufzeichnung ist eine sehr gut etablierte Technologie, die sich die Tatsache zunutze macht, dass die Zellen unseres Gehirns durch die Weiterleitung elektrochemischer Signale arbeiten, die mit einfachen Elektroden von der Oberfläche der Kopfhaut abgelesen werden können. Leider werden die komplizierten Details der Hirnaktivität durch die Kopfhaut und die Tatsache, dass die Aufzeichnung an einem bestimmten Punkt im Raum erfolgt, eher gedämpft, so dass die Stärke der Technologie eher darin liegt, dass sie uns sagt, dass sich die Hirnaktivität verändert hat, als dass sie sagt, wie oder wo genau sich die Hirnaktivität verändert hat.
Die Magnetspule, die den Finger des Empfängers zum Zucken brachte, ist ebenfalls gut etabliert und in der Fachwelt als transkranielle Magnetstimulation (TMS) bekannt. Dabei wird ein magnetisches Wechselfeld verwendet, um die Gehirnaktivität unterhalb der Spule zu verändern. Ich habe hier schon einmal darüber geschrieben.
Die Wirkung ist relativ simpel. Man kann zum Beispiel niemanden dazu bringen, Geige zu spielen, aber wenn man den motorischen Cortex in der richtigen Region aktiviert, kann man ein Fingerzucken erzeugen. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Geschichte sehr plausibel ist. Die Forscher sind auf diesem Gebiet sehr angesehen und gehen offen mit den Grenzen ihrer Forschung um. Obwohl das Experiment nicht in einer von Fachleuten begutachteten Zeitschrift veröffentlicht wurde, haben wir allen Grund zu glauben, was uns hier erzählt wird.
Tom’s take
Dies ist ein wunderbares Stück „proof of concept“-Forschung, das angesichts der vorhandenen Technologie völlig plausibel ist, aber dennoch die Möglichkeiten andeutet, die bald verfügbar sein könnten.
Die wahre Magie liegt in der durchgeführten Signalverarbeitung. Die schwindelerregende Komplexität der Hirnaktivität wird in ein EEG-Signal komprimiert, das immer noch hochkomplex und ziemlich undurchsichtig ist, was es bedeutet – kaum Gedankenlesen.
Dem Forscherteam gelang es dann, eine zuverlässige Veränderung im EEG-Signal zu finden, die widerspiegelte, wann Rao daran dachte, den Feuerknopf zu drücken. Das Signal – ein einfaches „Go“, soweit ich das beurteilen kann – wurde dann über das Internet gesendet. Dieses „Go“-Signal löste dann das TMS aus, das entweder an oder aus ist.
In Bezug auf die Information ist dies fast so einfach wie es nur geht. Selbst die Erzeugung eines Signals, das angibt, wann und worauf geschossen werden soll, wäre ein Schritt in Richtung Komplexität und wurde von der Gruppe nicht in Angriff genommen. TMS ist ein ziemlich grobes Gerät. Selbst wenn das Signal, das das Gerät empfängt, komplexer wäre, könnte es Sie nicht dazu bringen, komplexe, fließende Bewegungen auszuführen, wie sie etwa zum Verfolgen eines sich bewegenden Objekts, zum Binden der Schnürsenkel oder zum Zupfen einer Gitarre erforderlich sind. Aber dies ist ein echtes Beispiel für die Kommunikation von Gehirn zu Gehirn.
Während sich das Feld weiterentwickelt, ist die Frage nicht, ob diese Art der Kommunikation möglich ist (wir hätten es vorausgesagt), sondern wie viel Information genau in der Kommunikation enthalten ist.
Ähnlich verhält es sich mit Berichten, dass Forscher Gedanken aus Gehirnscans lesen können. Das ist zwar wahr, aber irreführend. Viele Menschen stellen sich vor, dass solche Gedankenleseversuche den Forschern ein Ergebnis in Form von „Ich hätte gerne Erbsen zum Abendessen“ liefern. In Wirklichkeit erlauben solche Experimente den Forschern, eine Vermutung darüber anzustellen, was Sie denken, nachdem sie bereits eine sehr begrenzte Anzahl von Dingen angegeben haben, an die Sie denken können (z. B. Erbsen oder Pommes frites und keine anderen Optionen).
Wirkliche Fortschritte an dieser Front werden sich einstellen, wenn wir die Gehirnbereiche, die komplexen Verhaltensweisen zugrunde liegen, immer genauer identifizieren. Mit diesem Wissen werden Hirnschnittstellenforscher in der Lage sein, einfache Signale zu nutzen, um komplexe Reaktionen zu erzeugen, indem sie auf bestimmte Schaltkreise abzielen.
Der ursprüngliche Forschungsbericht: Direct Brain-to-Brain Communication in Humans: A Pilot Study
Zuvor bei The Conversation eine weitere Kolumne über TMS: Does brain stimulation make you better at maths?
Das Nachdenken über Gehirnschnittstellen wird durch ein wenig Informationstheorie unterstützt. Um etwas mehr über dieses Gebiet zu erfahren, empfehle ich James Gleiks Buch The Information: Eine Geschichte, eine Theorie, eine Flut