Erste Hirn-zu-Hirn-Kommunikation beim Menschen

Gedankenübertragung per Internet: Forscher haben erstmals Gehirnsignale eines Menschen auf einen anderen übertragen – nichtinvasiv und über tausende von Kilometern hinweg. Die digital kodierten Gehirnströme des „Senders“ übermittelten dabei konkrete Botschaften an den „Empfänger“: die Worte „Hola“ und „Ciao“. Dies beweise, dass diese Form der Gehirn-Computer-Gehirn-Kommunikation prinzipiell möglich sei, so die Forscher im Fachmagazin „PLOS ONE“.

Im März 2013 sorgte eine Studie von US-Forschern für Aufsehen. Denn diese hatten die Hirnsignale einer Ratte aufgezeichnet und über das Internet und eingepflanzte Elektroden ins Gehirn einer zweiten Ratte eingespeist. Auf diesem Weg übermittelten sie eine konkrete Verhaltensanweisung von einem Tier zum anderen.

Vom Gehirn in den Computer…

Dass auch die Gehirnsignale eines Menschen sinnvolle Anweisungen und Inhalte an einen Computer übermitteln können, zeigen Experimente, bei denen Probanden ein Flugzeug per Gedanken fernsteuern, ein Auto oder einen Hubschrauber per Gedankensteuerung lenken. Bislang allerdings blieb es bei solchen Mensch-Maschine-Schnittstellen, der Schritt, die vom Computer aufgezeichneten Signale an einen weiteren Menschen zu übertragen, fehlte.

Carles Grau vom Starlab Barcelona und seine Kollegen haben dies nun nachgeholt. Der „Sende“-Teil ihres Experiments fand in der indischen Stadt Thiruvananthapuram statt. Hier wurden die Hirnströme eines Probanden mit Hilfe einer Elektrodenkappe abgeleitet und per Computer digital kodiert. Die zu übermittelnde Botschaft, das Wort „hola“ oder „Ciao“, wurde für den Versuch in eine Folge von Nullen und Einsen zerlegt. Der Proband wandelte diese in Hirnströme um, indem er für jede Null im Geiste seinen Fuß hob und für jede Eins seine Hand.

Schema der Hirn-zu-Hirn-Kommunikation im Experiment. © Grau et al. / PLOS ONE, doi: 10.1371/journal.pone.0105225.g001

..und über das Internet ins Empfänger-Gehirn

Die solcherart erzeugten Hirnsignale wurden nun über das Internet bis in das „Empfänger“-Labor im französischen Straßburg geschickt. Dort wurden sie mit Hilfe der –Transkraniellen Magnetstimulation (TMS) auf das Gehirn eines Empfängers übertragen. Dabei wird eine Magnetspule an den Schädel des Probanden gelegt, die durch Magnetpulse dessen Hirnströme gezielt beeinflussen kann.

Um alle anderen Einflüsse auszuschließen, trug der Proband eine Augenmaske, schalldichte Kopfhörer und saß allein im Versuchsraum. Je nach Orientierung lösten die TMS-Pulse vor dem inneren Auge des Probanden Lichtblitze aus – entsprechend einer Eins im Binärcode – oder eine blitzfreie diffuse Empfindung – die Null.

Erster Schritt zu einer neuen Kommunikation?

Wie sich zeigte, schafften es alle drei Empfänger-Probanden in nahezu allen Fällen, die per Gehirn von dem „Sender“ übermittelten und in ihr eigenes Gehirn eingespeisten Botschaften korrekt zu dekodieren. Die Fehlerrate lag bei weiteren ähnlichen Tests bei nur 15 Prozent, wie die Forscher berichten. „Dieses Experiment zeigt, dass eine Gehirn-zu-Gehirn-Kommunikation beim Menschen möglich ist“, konstatieren die Forscher. Die Botschaften wurden übermittelt, ohne dass Sprechen oder Schreiben im Spiel waren.

„Dies repräsentiert einen wichtigen Schritt in der menschlichen Kommunikation“, sagt Koautor Alvaro Pascual-Leone von der Harvard Medical School in Boston. Das Experiment sei eine wichtige Demonstration der Machbarkeit solcher neuronal basierten Kommunikationen. „Wir erwarten, dass in nicht allzu weit entfernter Zukunft Computer noch weitaus flüssiger direkt mit dem menschlichen Gehirn interagieren werden – und dass sowohl Hirn-Computer- als auch Hirn-zu-Hirn-Kommunikation zur Routine werden wird“, konstatieren die Forscher. Ihr Versuch sei da nicht viel mehr als ein erster, noch primitiver Ansatz. (PLoS ONE, 2014; doi: 10.1371/journal.pone.0105225)

(Beth Israel Deaconess Medical Center, 04.09.2014 – NPO)