Mit einer Hirn-Computer-Schnittstelle (Brain-Computer-Interface, BCI) hat ein gelähmter Patient mit schweren Sprachstörungen 19 Monate lang mit seiner Umwelt kommuniziert. Möglich wurde dies durch mehr als 250 implantierte Elektroden, die sprachtypische Hirnsignale in Text und Sprache übertrugen. Den mit viel Aufwand betriebenen Machbarkeitsnachweis stellte ein Forschungsteam um Nicholas Card von der University of California in Davis jetzt im Fachjournal „Nature Medicine“ vor. Surjo Soekadar von der Berliner Charité, der nicht an der Arbeit beteiligt war, spricht von einem „wichtigen Meilenstein“.
92 Prozent der Sätze zumindest halbwegs korrekt
„Während viele frühere Arbeiten die Leistungsfähigkeit solcher Systeme vor allem unter Laborbedingungen gezeigt haben, dokumentiert diese Studie eine langfristige und weitgehend unabhängige Nutzung im Alltag“, erläutert Soekadar, der an der Charité die Arbeitsgruppe Klinische Neurotechnologie leitet. „Besonders bedeutsam ist, dass der Nutzer das System über einen langen Zeitraum für reale Kommunikations- und Interaktionsaufgaben einsetzen konnte.“
Der 45 Jahre alte Mann litt an Amyotropher Lateralsklerose (ALS), einer fortschreitenden Erkrankung des motorischen Nervensystems. Ihm wurden im Jahr 2023 insgesamt 256 Elektroden in das motorische Sprachzentrum des Gehirns implantiert. Diese Elektroden, die via Kabel mit einem Computersystem verbunden sind, können beabsichtigte Sprachbewegungen erkennen und in Text übersetzen. 280 Tage lang trainierte der Patient die Nutzung des Systems, bevor der Gebrauch zu Hause startete und er selbstständig mit Familie, Freunden und Ärzten kommunizierte. Der Mann konnte mithilfe des Implantats auch einen Cursor steuern, um seinen Computer zu bedienen. Er nutzte das Gerät über 19 Monate fast täglich, kommunizierte mehr als 183.000 Sätze. 92 Prozent davon waren nach seiner eigenen Einschätzung zumindest halbwegs korrekt.
Übertragbarkeit muss noch gezeigt werden
Das Resultat zeige, dass solche Schnittstellen das Potenzial haben, motorisch schwer beeinträchtigte Menschen zu Hause unabhängiger zu machen, heißt es. „Diese Arbeit gehört zu den bislang überzeugendsten wissenschaftlichen Demonstrationen einer langfristigen unabhängigen Nutzung invasiver BCIs außerhalb des Labors im Alltag“, kommentiert der Charité-Experte Soekadar. Allerdings handele es sich um ein invasives und technisch anspruchsvolles System, schränkt er ein. Die Übertragbarkeit der an einem einzigen Nutzer erzielten Ergebnisse auf andere Menschen müsse noch gezeigt werden. Grundsätzlich aber könnten solche Systeme innerhalb der kommenden Jahre für Menschen mit schwersten Lähmungen zunehmend klinische Relevanz erlangen.
Auch Thorsten Zander, der das Fachgebiet „Neuroadaptive Mensch-Technik-Interaktion“ an der Brandenburgischen Technischen Universität Cottbus-Senftenberg leitet, hält die langfristige, weitgehend unabhängige Heimnutzung für den zentralen Fortschritt dieser Arbeit. „In der BCI-Forschung ist Alltagstauglichkeit der härtere Prüfstein als Spitzenleistung im Experiment. Die harte Währung ist hier nicht nur Wörter pro Minute, sondern Autonomie pro Tag.“
Allerdings sei die Technik noch weit von einer normalen klinischen Versorgung entfernt. Auch etwa die Langzeitsicherheit und die Infektionsrisiken müssten noch sauber geklärt werden. „Die Studie ist daher ein starker Meilenstein, aber kein Endpunkt.“
