(UC San Francisco) Laut einer am Donnerstag veröffentlichten wissenschaftlichen Arbeit haben US-Forscher als Weltneuheit ein neuroprothetisches Gerät entwickelt, das die Gehirnwellen eines gelähmten Mannes erfolgreich in vollständige Sätze übersetzt.
„Dies ist ein wichtiger technologischer Meilenstein für eine Person, die nicht auf natürliche Weise kommunizieren kann“, sagte David Moses , Postdoktorand an der University of California San Francisco (UCSF) und einer der Hauptautoren der Studie New England Journal of Medicine .
„Es zeigt das Potenzial dieses Ansatzes, Menschen mit schwerer Lähmung und Sprachverlust eine Stimme zu geben.“
Der Durchbruch betraf einen 36-jährigen Mann, der im Alter von 20 Jahren einen Schlaganfall erlitt, der zu Anarthrie führte – der Unfähigkeit, verständlich zu sprechen, obwohl seine kognitiven Funktionen intakt geblieben waren.
Jedes Jahr verlieren Tausende Menschen aufgrund von Schlaganfällen, Unfällen oder Krankheiten die Fähigkeit zu sprechen.
Frühere Forschungen in diesem Bereich konzentrierten sich auf das Ablesen von Gehirnwellen über Elektroden, um Mobilitätsprothesen zu entwickeln, die es Benutzern ermöglichen, Buchstaben zu buchstabieren.
Der neue Ansatz sollte eine schnellere und organischere Kommunikation ermöglichen.
UCSF-Forscher hatten zuvor Elektrodenanordnungen bei Patienten mit normaler Sprache angebracht, die sich einer Gehirnoperation unterzogen, um die Signale zu entschlüsseln, die den Stimmtrakt steuern, um Vokale und Konsonanten auszudrücken, und konnten die Muster analysieren, um Wörter vorherzusagen.
Allerdings wurde das Konzept noch nicht an einem gelähmten Patienten ausprobiert, um zu beweisen, dass es einen klinischen Nutzen bieten könnte.
Meisterleistung der Neurotechnik
Das Team beschloss, eine neue Studie mit dem Titel „Brain-Computer Interface Restoration of Arm and Voice“ zu starten, und der erste Teilnehmer bat darum, als BRAVO1 bezeichnet zu werden.
Seit er einen verheerenden Schlaganfall erlitt, ist BRAVO1 in der Bewegung von Kopf, Hals und Gliedmaßen extrem eingeschränkt und kommuniziert, indem er mit einem an einer Baseballkappe befestigten Zeiger Buchstaben auf einem Bildschirm eintippt.
Die Forscher arbeiteten mit BRAVO1 zusammen, um ein 50 Wörter umfassendes Vokabular mit für sein tägliches Leben wichtigen Wörtern wie „Wasser“, „Familie“ und „gut“ zu entwickeln, und implantierten dann chirurgisch eine hochdichte Elektrode über seinem sprachmotorischen Kortex.
Im Laufe der nächsten Monate zeichnete das Team seine neuronale Aktivität auf, während er versuchte, die 50 Wörter auszusprechen und zu verwenden künstliche Intelligenz um subtile Muster in den Daten zu unterscheiden und sie mit Wörtern zu verknüpfen.
Um zu testen, ob es funktioniert hatte, präsentierten sie ihm Sätze aus dem Vokabular und zeichneten die Ergebnisse auf einem Bildschirm auf.
Dann stellten sie ihm Fragen wie „Wie geht es Ihnen heute?“ und „Möchten Sie etwas Wasser?“ worauf er mit Antworten wie „Mir geht es sehr gut“ und „Nein, ich habe keinen Durst“ antworten konnte.
Das System dekodierte bis zu 18 Wörter pro Minute mit einer durchschnittlichen Genauigkeit von 75 Prozent. Zu seinem Erfolg trug eine „Autokorrektur“-Funktion bei, die der von Mobiltelefonen ähnelt.
„Unseres Wissens ist dies die erste erfolgreiche Demonstration der direkten Dekodierung vollständiger Wörter aus der Gehirnaktivität einer Person, die gelähmt ist und nicht sprechen kann“, sagte Edward Chang, Neurochirurg von BRAVO1 und Mitautor.
Ein begleitender Leitartikel in der Zeitschrift begrüßte die Entwicklung als „eine Meisterleistung der Neurotechnik“ und schlug vor, dass technologische Fortschritte wie kleinere Oberflächenelektroden dazu beitragen könnten, die Genauigkeit noch weiter zu verbessern.
© Französische Medienagentur