Hightech: Gehirnströme steuern Modellauto

Das neue Verfahren basiert auf einem klassischen Elektroenzephalogramm (EEG). Es misst die elektrische Aktivität des Gehirns anhand von Spannungsschwankungen an der Kopfoberfläche. Ein Computer überträgt die Signale auf das Fahrzeug. Indem sich die Testperson auf vorgegebene Muster konzentriert, kann sie die Richtung des Modellfahrzeugs verändern.

In dem Fahrzeug-Versuch werden die Signale im Sehzentrum des Gehirns gemessen. Um zu steuern, betrachtet man auf einem Bildschirm zwei Schachbrettmuster, die mit unterschiedlicher Frequenz blinken. Konzentriert man sich auf das linke Schachbrett, fährt das Auto nach links, beim rechten Schachbrett nach rechts. Wird keines der beiden Muster fokussiert, fährt das Fahrzeug geradeaus.

Der Clou der Lösung ist, dass die Gehirn-Computer-Schnittstelle ohne einen direkten elektrischen Kontakt zum Kopf auskommt. Die Gehirnsignale werden von den Elektroden im Helm berührungslos gemessen. Die Wissenschaftler am Institut für Elektrische Messtechnik und Grundlagen der Elektrotechnik (EMG) der TU Braunschweig haben dazu eine neue Methode entwickelt – das kapazitive EEG.

“Gehirnaktivitäten lassen sich auch an der Körperoberfläche nachweisen. Sie verursachen Ladungsverschiebungen im Bereich der Kopfhaut”, sagte EMG-Institutsleiter Professor Meinhard Schilling. “Diese Änderung der elektrischen Ladung kann wiederum die Ladung auf einer metallischen Platte in Körpernähe beeinflussen. Das machen wir uns zunutze: Die Platte benötigt keinen elektrischen Kontakt zum Körper mehr. So können wir selbst durch Haare hindurch die Gehirnströme aufzeichnen.”

Mit hochempfindlichen Signalverstärkern bereiten die Wissenschaftler die Signale so auf, dass sie später wie Landkarten auf einem Bildschirm dargestellt werden können. Aus zahllosen Gehirnsignalen werden dann die richtigen herausgefiltert. “Der Einzelsensor in unserem Helm hat lediglich den Durchmesser einer Zwei-Euro-Münze und ist damit kaum größer als eine konventionelle EEG-Elektrode”, sagte Schilling.