Forschende der University of Texas in Austin haben eine Hirn-Computer-Schnittstelle entwickelt, die es auch ungeübten Usern ermöglicht, bereits nach kurzer Zeit nur mit Hilfe ihrer Gedanken ein Computerspiel zu steuern.

Die direkte Steuerung von Computern über entsprechende Schnittstellen (Brain Computer Interfaces, BCI) zieht seit einigen Jahren nicht nur das Interesse von Forschungsgruppen auf sich, sondern auch erhebliche Investitionen privater Geldgeber. Denn die Vision dahinter ist viel weitreichender als nur eine Eingabemöglichkeit für Menschen mit körperlicher Einschränkung: Neuralink-Gründer Elon Musk beispielsweise spekulierte öffentlich über eine „Breitbandverbindung zwischen biologischer und Künstlicher Intelligenz“ – und natürlich ist auch das Militär daran interessiert.

Oft verwenden Unternehmen wie Neuralink, die erst kürzlich das Video eines Patienten zeigten, der mit Hilfe des Neuralink-BCI Online-Schach spielte, allerdings in das Gehirn eingesetzte Implantate. Die von Hussein Alawieh und Kollegen jetzt in einem Paper vorgestellte Schnittstelle basiert hingegen auf einer EEG-Kappe auf dem Kopf des Users.

Elektroden in der Kappe messen das vom Gehirn erzeugte elektrische Potenzial auf dem Schädel, das entsteht, wenn der User sich bestimmte Körperbewegungen vorstellt. Ein Decoder interpretiert diese Signale und setzt sie in Steuerbefehle für den Computer um. Grundsätzlich ist die Idee nicht neu. Normalerweise erfordern diese Geräte allerdings eine umfangreiche Kalibrierung für jeden Nutzer, denn jedes Gehirn ist anders. Auch das Training des Users selbst ist mühsam, denn ungeübte Nutzer bekommen zu Anfang kaum sinnvolles Feedback von dem Gerät, das der Decoder nur selten sinnvoll auf ihre Hirnaktivitäten reagiert.

Um dieses Problem zu lösen, trainierten die Forschenden den Decoder mit den EEG-Daten eines erfahrenen Users vor. Der „Experte“ übte, ein einfaches Computerspiel anzusteuern, bei der die linke und die rechte Seite eines digitalen Balkens ausbalanciert werden musste. Anschließend ließen die Forschenden ungeübte User mit dem vortrainierten Decoder üben. Und zwar nicht nur das Balance-Spiel, sondern auch ein Rennspiel am Computer. Mit Hilfe eines mathematischen Verfahrens passten sie die Parameter des Decoders anschließend an die ungeübten neuen Nutzer an. Beide Aufgaben meisterten 18 Testpersonen ungewöhnlich schnell und erfolgreich.