Forschende der Universität von Kalifornien in San Francisco haben ein Hirnimplantat vorgestellt, das beabsichtigte Sprache und Gesten zugleich entschlüsselt. Menschen mit Lähmung können so über einen digitalen Avatar kommunizieren. Nature Portfolio berichtete am 15. September über den Fortschritt; die Studie erschien am 14. September in Nature Neuroscience.
Das Team um Edward Chang erfasste Hirnaktivität bei drei Personen mit Sprach- und Bewegungsstörungen. Laut Studie nahmen zwei an den Avatarversuchen teil: eine Person nach einem Hirnstammschlaganfall, die andere mit amyotropher Lateralsklerose. Das System zeigte entschlüsselte Sprache als Text an, während ein individuell gestalteter Ganzkörperavatar Gesten ausführte.
Ein chirurgisch eingesetztes Feld aus 253 Elektroden auf der Hirnoberfläche erfasste Signale für Sprache und Bewegungen des Oberkörpers. Modelle des maschinellen Lernens übersetzten sie in Computerbefehle. Die Teilnehmenden versuchten Sätze und Gesten einzeln sowie gemeinsam; die gleichzeitigen Versuche umfassten bei einer Person fünf Sätze und vier Gesten, bei der anderen je zehn.
Ein Training nur mit Sprache oder Gesten ließ sich laut Team nicht zuverlässig auf gleichzeitige Handlungen übertragen, da sich neuronale Muster teils überschneiden und je nach Aufgabe ändern. Training mit einzelnen und gleichzeitigen Versuchen verbesserte die Leistung. Zusätzliches Training half, einen Dekodierer inaktiv zu halten, wenn nur die jeweils andere Ausdrucksform beabsichtigt war.
Die Ergebnisse belegen nach Angaben der Autoren die grundsätzliche Machbarkeit ausdrucksstärkerer Kommunikation. Sie belegen keine uneingeschränkten Gespräche: Die Auswahl an Sätzen und Gesten war klein, und die Gesprächsdemonstrationen umfassten wenige Versuche. Die Studie fordert größere Gruppen und breitere Wortschätze, um die Erweiterbarkeit des Ansatzes zu prüfen.
Die US-Gesundheitsforschungsbehörde NIH, die die Forschung finanzierte, erklärte, Kabel hätten implantierte Sensoren mit externen Prozessoren verbunden. Chang kündigte als nächsten Schritt Tests einer vollständig implantierbaren drahtlosen Version an. Dies ist ein Vorhaben; die veröffentlichten Ergebnisse betreffen das verkabelte Versuchssystem und sein Potenzial, Wörter und Körpersprache zu verbinden.
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