Gehirnimplantat wandelt Gedanken in Sprache um

Gesundheitsnews, Medizin und Forschung

Dirk de Pol, aktualisiert am 5. März 2022, Lesezeit: 3 Minuten

Forscher der UC San Francisco haben ein Gehirnimplantat entwickelt und vorgestellt, das neuronale Aktivitäten in vollständige Wörter umwandelt. Der erste Studienteilnehmer, ein gelähmter Mann in den 30ern, kann nun mit einem Wortschatz von 50 Wörtern sprechen, indem er einfach an die Vokalisierung von Wörtern denkt. Entsprechende Studienergebnisse wurden im New England Journal of Medicine veröffentlicht.

Die neue Technologie unterscheidet sich von früheren Gehirn-Computer-Schnittstellen, die Menschen mit Lähmungen beim Sprechen helfen sollen. Anstatt eine Person einen Cursor über einen Bildschirm steuern zu lassen, um Wörter zu buchstabieren, verfolgt dieses Gerät die Hirnaktivität in den Regionen, die die Vokalsysteme steuern. Auch wenn gelähmte Menschen nicht mehr in der Lage sind, ihren Mund zu bewegen und Worte zu sprechen, kann ihr Gehirn immer noch versuchen, diese einzigartigen Signale an Stellen wie Kiefer und Kehlkopf zu senden.

Wenn Menschen sprechen, übermitteln sie Informationen mit einer sehr hohen Rate von bis zu 150 pro Minute. Das direkte Sprechen von Wörtern kommt der Art und Weise, wie wir normalerweise sprechen, näher als andere Ansätze.

Die erste Person, die dieses experimentelle Implantat getestet hat, erlitt vor 15 Jahren einen Schlaganfall. Seitdem konnte sie nur noch kommunizieren, indem sie mit einem an einer Baseballmütze befestigten Zeiger Wörter auf einen Bildschirm tippte.

Bei der neuen Technologie wurde ein hochdichtes Elektrodenfeld über dem sprechmotorischen Kortex der Person chirurgisch implantiert. Die Gehirnaktivität wurde dann über mehrere Monate hinweg aufgezeichnet, wobei bestimmte Signale mit einem Wortschatz von 50 Wörtern korreliert wurden. Anschließend wurden spezielle neuronale Netzmodelle trainiert, um die Hirnaktivität zu erkennen und Wörter in Echtzeit zu identifizieren, während sie gedacht wurden.

Diese ersten Tests zeigten, dass der Mann auf die Fragen der Forscher in vollständigen Sätzen antwortete. Auf Fragen wie „Möchten Sie etwas Wasser?“ antwortete der Mann mit „Nein, ich bin nicht durstig“.

Damit konnten die Forscher zeigen, dass es tatsächlich möglich ist, die Kommunikation von gelähmten Menschen auf diese Weise zu erleichtern.

Dieser erste Proof-of-Concept-Test lieferte noch keine blitzschnellen Ergebnisse. Das Implantat kann derzeit etwa 18 Wörter pro Minute entschlüsseln. Und die durchschnittliche Genauigkeit beträgt nur 75 Prozent, es gibt also noch viel Raum für Verbesserungen.

Die Forscher glauben, dass weitere algorithmische Verbesserungen die Genauigkeit und Geschwindigkeit des Geräts erhöhen können. In diesem ersten Test wurde eine Art „Autokorrektur“-Funktion eingebaut, um zu zeigen, wie das System verbessert werden kann, indem der Computer lernt und vorhersagt, was eine Person sagen will.

Die Studie wird erweitert, um mehr Teilnehmer einzubeziehen. Die Forscher wollen auch den Wortschatz des Systems erweitern und die Geschwindigkeit der Sprachdekodierung erhöhen.

Dieser Beitrag beschäftigt sich mit einem medizinischen Thema, einem Gesundheitsthema oder einem oder mehreren Krankheitsbildern. Dieser Artikel dient nicht der Selbst-Diagnose und ersetzt auch keine Diagnose durch einen Arzt. Bitte lesen und beachten Sie hier auch den Hinweis zu Gesundheitsthemen!

Lähmung

Lähmung – Ursachen und Behandlung

Bei einer Lähmung verlieren Sie die Fähigkeit, Ihren Körper oder einzelne Körperteile und -regionen eigenständig zu bewegen....

Stimmlippenlähmung

Was ist eine Stimmlippenlähmung?

Die Stimmlippenlähmung ist eine Stimmstörung, die auftritt, wenn sich eine oder beide Stimmlippen nicht richtig öffnen oder schließen....

Bellsche Lähmung

Was ist die Bellsche Lähmung?

Die Bellsche Lähmung ist eine Form der vorübergehenden Gesichtslähmung oder -schwäche auf einer Seite des Gesichts....

spastische Querschnittslähmung

Erbliche spastische Querschnittslähmung: Symptome, Ursachen, Diagnose und Behandlung

Erbliche spastische Paraplegie ist ein allgemeiner Begriff für eine Gruppe seltener Erbkrankheiten, die Schwäche und Steifheit in den Beinmuskeln verursachen....

Amyotrophe Lateralsklerose: Neue ALS-Therapie in Kanada zugelassen

Amyotrophe Lateralsklerose: Neue ALS-Therapie in Kanada zugelassen

Neuroprotektive Therapie von Amyotropher Lateralsklerose: Die kanadische Gesundheitsbehörde Health Canada hat den Wirkstoff ......


ANTI AGING FORSCHUNG
– Umkehr der Alterserscheinungen und 8 bis 18 Jahre höhere Lebenserwartung möglich? Jetzt lesen:
– GlyNAC kann Alterserscheinungen umkehren
– Glucosamin kann Lebensdauer steigern

Sollte man vor oder nach dem Frühstück joggen? Erst frühstücken oder zuerst Sport treiben? Einer Studie von Wissenschaftlern der Universitäten Bath und Birmingham zufolge, verbessert sich der Blutzuckerspiegel und senkt das Risiko für Diabetes Typ 2 und Herz-Kreislauf-Erkrankungen, wenn man vor dem Frühstück trainiert. Fettverbrennung maximieren…
Wie wirken Kartoffeln auf den Blutzucker? Kartoffeln stehen in dem Ruf, dass sie zu einer Gewichtszunahme und einem erhöhten Risiko für Typ-2-Diabetes führen. Deshalb stehen sie oft auf der Liste der zu meidenden Lebensmittel, vor allem bei Menschen mit Insulinresistenz. Eine Studie des Pennington Biomedical Research…