Neuralink: Will Elon Musks Science-Fiction

Elon Musks Neuralink hat viel Aufmerksamkeit auf die Welt der Gehirn-Computer-Schnittstellen gelenkt, aber ob wir Implantate in unseren Köpfen brauchen, ist fraglich.

Die oft geheimnisvolle Branche der Gehirnimplantate hat offensichtlich Zeit.

Einerseits bestätigte eine Gruppe schweizerischer und französischer Ärzte, dass sie es einem querschnittsgelähmten niederländischen Mann ermöglicht hatten, wieder zu gehen, indem sie den Patienten einfach dazu aufforderten, darüber nachzudenken, und künstliche Intelligenz nutzten, um Gehirnsignale zu lesen, die von drahtlosen Chips gesendet wurden, die in seine Wirbelsäule und sein Gehirn implantiert waren .

Und dann erhielt Elon Musks umstrittenes Startup Neuralink nach mehreren gescheiterten Versuchen endlich die behördliche Genehmigung der US-amerikanischen Food and Drug Administration (FDA), mit Tests an menschlichen Patienten zu beginnen.

Herr Musk hat zuvor ein aufregendes Bild der Zukunft gezeichnet, wonach die Gehirnimplantate von Neurolink es seinen Kunden eines Tages ermöglichen werden, der Welt ihren Willen durch bloße Gedanken aufzuzwingen. Es überrascht nicht, dass manche Menschen über sich selbst herfallen und sich als Versuchskaninchen ausgeben.

Was diese beiden Ankündigungen zusammenbringt, ist, dass es sich bei beiden um invasive chirurgische Eingriffe handelt. Viele Experten halten dies jedoch für unnötig und tollkühn.

„Es ist verrückt, dass man in den Schädel bohren muss, um die gesundheitlichen Herausforderungen zu lösen, die wir heute haben“, sagt Dr. Nataliya Kosmyna, Wissenschaftlerin am Media Lab des MIT.

Sie weist auch darauf hin, dass angesichts der begrenzten Informationen, die Neurolink bisher mitgeteilt hat, alle von dem Versprechen, was Neurolink liefern könnte – oder auch nicht – mitgerissen werden.

„Die FDA-Zulassung bedeutet nicht, dass das System funktioniert – sie kann weggenommen werden. Das bedeutet nicht, dass die FDA bestätigt, dass es der richtige Weg ist, sie bietet Ihnen lediglich die Möglichkeit, Tests an Menschen durchzuführen.“

Wissenschaftler erforschen seit Jahrzehnten Gehirn-Computer-Schnittstellen (BCI). Dies umfasst eine breite Palette von Technologien, die wie Science-Fiction wirken könnten, nur dass sie bereits existieren – und für viele dieser Ideen ist kein chirurgisches Skalpell erforderlich. Tatsächlich gibt es drei Haupttypen: Exoskelette, tragbare Geräte und implantierbare Chips.

Beispielsweise ist es bereits möglich, Informationen telepathisch von Ihrem Geist an eine Maschine zu übertragen. Und diese Techniken sind kein bloßer Spaß – sie eröffnen eine Fülle von Möglichkeiten, Menschen mit Erkrankungen wie Epilepsie zu helfen.

Auf ihrer Neurafutures-Website hat Dr. Komyna die Wahrscheinlichkeit berechnet, dass die futuristischen Technologien, die in Filmen, Videospielen, Fernsehserien oder Büchern gezeigt werden, realisierbar werden.

Werden Gehirnimplantate bald zum Mainstream werden, oder handelt es sich hierbei um einen Hirngespinst? Der Standard befragt hier eine Gruppe erstklassiger Experten zu den Einzelheiten. Schnallen Sie sich an für einen wilden Ritt in das Reich der Gehirnmaschinen ...

Wollten Sie schon immer einen Roboter mit Ihrem Verstand fernsteuern? Nun, das sei heute schon möglich, sagt Dr. Kosmyna.

Sie hat ein System entwickelt, mit dem ihr Gehirn den Roboterhund Spot von Boston Dynamics mithilfe einer Brille, einer mobilen App und zwei iPhones steuern kann.

Sensoren am Rahmen der Brille erfassen EEG-Gehirnwellen und Augenbewegungen, die bestimmten Anforderungen entsprechen. Als Spot fragt, ob es in die Küche gehen soll, fällt Dr. Kosmyna das Stichwort „Ja“ ein. Das System sendet ihre Antwort an den Roboter, der gehorcht.

Die Neurotechnologie hat bereits erhebliche Auswirkungen auf Patienten mit ansonsten hartnäckigen Erkrankungen gehabt

Das MIT hat auch die Steuerung anderer Objekte getestet. „Wir haben in Labortests gezeigt, dass Sie Philips Hue [intelligente Lichter] verwenden können, um Ihr Licht mit Ihrem Geist einzuschalten, und Sie können an den Wasserkocher denken und er wird sich einschalten“, sagt Dr. Kosmyna.

„All diese Dinge sind erreichbar und möglich, aber es ist teuer, sie überhaupt im Labor zu haben … einige der Systeme kosten 10.000 US-Dollar (8.020 £).“

Seit mindestens 2013 gibt es auch Exoskelette. Gelähmte Patienten können ihr Gehirn darauf trainieren, mit den großen, oft klobigen Roboteranzügen zu arbeiten und ihnen Befehle zum Gehen und Bewegen zu erteilen, während der Anzug den Körper stützt.

Die Technologie kann auch von Menschen in Berufen eingesetzt werden, in denen viel schweres Heben erforderlich ist, beispielsweise in Fabriken oder beim Militär.

Ein berühmtes Beispiel ist die Eröffnungsfeier der Fußballweltmeisterschaft 2014, bei der gelähmte brasilianische Patienten den Ball treten konnten – das Werk des Pioniers der Gehirn-Computer-Schnittstellen, Dr. Miguel Nicolelis.

Charlie Hunnam und Rinko Kikuchi in Guillermo del Toros Science-Fiction-Film Pacific Rim aus dem Jahr 2013

Im Film Pacific Rim aus dem Jahr 2013 werden riesige Roboter namens Jaegers von zwei Piloten gesteuert, deren Gedanken durch eine telepathische mentale Verbindung verbunden sind.

Das klingt wie ein Blick in die Zukunft, aber laut Dr. Kosmyna sind bereits mehrere Arten der Gehirn-zu-Gehirn-Kommunikation möglich.

Eine Studie der University of Washington und von Carnegie Mellon-Forschern aus dem Jahr 2019 zeigte, dass drei Personen zusammenarbeiten könnten, um ein Tetris-ähnliches Spiel zu gewinnen.

Zwei Personen übermittelten aus der Ferne Informationen darüber, ob ein Tetris-Block gedreht werden sollte. Die dritte Person erhielt einen Lichtblitz in ihrem linken oder rechten Auge, der ihr sagte, sie solle den Block im oder gegen den Uhrzeigersinn drehen.

Bevor wir uns jedoch zu sehr aufregen, gibt es derzeit Einschränkungen.

Ich habe immer davon geträumt, einfach an Wörter denken zu können und meine Gedanken sofort auf einem PC-Bildschirm erscheinen zu lassen. Leider sei das noch nicht ganz möglich, sagt Dr. Kosmyna.

„Wort für Wort ist [im Moment] nicht möglich, aber wir können Schlüsselwörter erkennen.“

Das Mind-Control-Kommunikationssystem Brain Switch des MIT wird derzeit an mehr als 100 gelähmten Patienten getestet

Das MIT testet ein System namens Brain Switch, bei dem ein querschnittsgelähmter Patient mithilfe eines tragbaren Brillengeräts einem Betreuer seine Grundbedürfnisse mitteilen kann. Es funktioniert sogar bei Menschen, die völlig gelähmt sind, ein Locked-in-Syndrom haben und ihre Augen nicht bewegen können.

Sensoren am Brillengestell erkennen EEG-Gehirnwellen und Augenbewegungen, die bestimmten Anfragen entsprechen, wie zum Beispiel „Ja“, „Nein“, „Dreh mich um“, „Mach Musik auf“ oder „Ich brauche Augentropfen“.

„93 Prozent der Amerikaner lehnen eine Intubation ab, weil sie glauben, dass dies wirklich das Ende sei, aber das Gehirn funktioniert immer noch mit [einer fortschreitenden neurodegenerativen Erkrankung wie der Lou-Gehrig-Krankheit, auch bekannt als] ALS“, sagt Dr. Kosmyna.

„Wir geben den Familien iPods. Es ist eine iOS-App, sie können sie ins Krankenhaus bringen und Krankenschwestern können damit mit dem Patienten kommunizieren.“

Obwohl das System keine Emotionen erkennen kann, können Familienmitglieder individuelle emotionale Wörter wie „glücklich“ oder „traurig“ anfordern.

MIT hat seit 2021 weltweit mehr als 100 Brain Switch-Geräte ausgeliefert. Familien von Patienten können sich gerne für ein Gerät bewerben, das Gehirndaten sammelt, um das System weiter zu trainieren.

Caroline Kava als Dr. Toby Russell und Gates McFadden als Dr. Beverly Crusher in der Star Trek: The Next Generation-Folge „Ethics“.

Gehirnkontrolle ist ein beliebtes Thema in der Science-Fiction. In Star Trek: The Next Generation (1992) ist Worf gelähmt und Ärzte setzen Wirbelsäulenimplantate ein, die neuronale Signale übertragen, die ihm helfen, wieder gehen zu können. Die Show wirft die Frage auf, ob die Erhebung von Forschungsdaten Vorrang vor dem Leben der Patienten hat.

Zahlreiche Startups arbeiten an Chips und Elektroden, die entweder tief ins Gehirn eingebettet werden, um Gewebe zu stimulieren – zur Behandlung von Erkrankungen wie der Parkinson-Krankheit oder Epilepsie – oder am Hirnstamm befestigt werden, um Daten über Gehirnsignale zu sammeln.

Die Familien, mit denen ich arbeite, haben diese hohen Erwartungen, weil sie es in den Medien sehen, also denken sie, dass es bald verfügbar sein wird, und dann bringen Forscher sie wieder auf den Boden der Tatsachen zurück

Zu diesem Zweck muss ein Chirurg normalerweise ein Stück Ihres Schädels entfernen oder kleine Löcher bohren.

Bei gelähmten Patienten sind Teile ihres Nervensystems geschädigt, was bedeutet, dass Nervenzellen nicht in der Lage sind, Nachrichten vom Gehirn an die Muskeln weiterzuleiten.

Gert-Jan Oskam, der von schweizerisch-französischen Forschern Gehirn- und Wirbelsäulenimplantate erhalten hat, war nach einem Fahrradunfall vor 12 Jahren gelähmt

Dem querschnittsgelähmten Niederländer, der endlich wieder gehen konnte, implantierten Forscher der Eidgenössischen Technischen Hochschule (EPFL) und der Universität Lausanne Chips in sein Gehirn und seine Wirbelsäule und schufen so eine „digitale Brücke“.

Die scheibenförmigen Implantate ersetzten beschädigte Nerven und sendeten drahtlose Nachrichten vom Gehirn an den Chip in der Wirbelsäule. Dieser Chip leitete das Signal dann an gesunde Nervenzellen weiter, die den Befehl verstehen konnten.

Neuralink von Herrn Musk entwickelt ebenfalls einen runden Chip. Laut Dorian Haci, einem translationalen Forscher am Next Generation Neural Interfaces (NGNI) Lab des Imperial College, erfindet Neuralink „das Rad“, indem es ein Gehirn-Computer-Schnittstellengerät „von Grund auf“ und einen neuartigen chirurgischen Roboter zur Implantation des Geräts in das entwickelt Gehirn.

„Nachdem sie alle Elektroden implantiert haben, bedecken sie das Loch im Schädel mit dem Gerät selbst. Sie haben Schrauben, um es an Ort und Stelle zu halten, und dann legen sie die Kopfhaut wieder darauf“, erklärt er gegenüber The Standard.

Sowohl Dr. Kosmyna als auch Dr. Haci sind sich einig, dass die Bemühungen von Herrn Musk ein willkommenes Licht auf die Branche der Gehirn-Computer-Schnittstellen geworfen haben. Während die Pläne von Neuralink ursprünglich skizzenhaft klangen, sagen sie, dass die neuesten Demonstrationen erfahrenerer Forscher viel eher mit der Wissenschaft übereinstimmen.

Laut Neuralink ist die Gehirn-Computer-Schnittstelle so konzipiert, dass Sie einen Computer oder ein mobiles Gerät überall steuern können

Aber sollten wir überhaupt Gehirnimplantate einsetzen? Im Rahmen des schweizerisch-französischen Projekts mussten Ärzte kreisförmige, 5 cm breite Löcher in jede Seite des Schädels des niederländischen Patienten schneiden. Auch Neuralink bohrt Löcher, allerdings sind diese nur wenige Millimeter breit.

„Neurotechnologie hat bereits erhebliche Auswirkungen auf Patienten mit ansonsten hartnäckigen Erkrankungen gehabt; Cochlea-Implantate haben beispielsweise inzwischen bei schätzungsweise einer Million Patienten weltweit das funktionelle Gehör wiederhergestellt“, sagte Dr. Andy Greenfield, Mitglied des Regulatory Horizons Council, einer unabhängigen Körperschaft von der Regierung, sagte The Standard.

Cochlea-Implantate werden chirurgisch im Ohr platziert, indem ein Loch in den Schädel gebohrt wird.

Dr. Haci von Imperial ist Mitbegründer von MintNeuro, einem Start-up, das Gehirnimplantationstechnologie entwickelt, um neurologische Erkrankungen besser verwalten und behandeln zu können.

Er befürwortet invasive Implantate für medizinische Zwecke: „Welche Technologie wir in Zukunft auch entwickeln, wenn wir sie näher an den Neuronen im Gehirn platzieren, wird es ein viel besseres Verständnis dessen ermöglichen, was im Gehirn vor sich geht, und vieles mehr.“ präziserer und genauerer Eingriff.“

Das Problem bei invasiven Implantaten im Gehirn ist die Dauer der Aufzeichnungen – wenn die Gehirnsignale im Laufe der Monate oder Jahre nach der Operation verschwinden, ist die Technologie nicht hilfreich

Dr. Kosmyna ist nicht an einem weit verbreiteten Einsatz invasiver Implantate interessiert. Nicht-invasive Wearables oder minimal-invasive Implantate, die in der Nase oder in den Zähnen eingesetzt werden, die sich noch in der Nähe des Gehirns befinden, versprechen den Menschen am meisten zu helfen, wenn man Daten über die Gehirnaktivität sammeln muss, sagt sie.

Prof. Grégoire Courtine von der EPFL, der das schweizerisch-französische Projekt leitete, ist anderer Meinung: „Unsere Lösung ist ein optimaler Kompromiss zwischen Langzeitstabilität und ausreichend invasiv, um einfach und schnell anwendbar zu sein – aktuelle nicht-invasive Aufnahmemethoden sind dafür nicht realistisch.“ Anwendungen im wirklichen Leben.

Nicht jeder ist davon überzeugt, dass Elon Musk das Wohl der Menschen am Herzen liegt

Experten sind sich einig, dass die BCI-Branche ein „wilder, wilder Westen“ ist, der dringend einer Regulierung bedarf.

Immer wenn neue Forschungsergebnisse zur Unterstützung gelähmter Menschen beim Gehen viral werden, sind Patienten und ihre Familien oft äußerst enttäuscht.

„Die Familien, mit denen ich arbeite, haben diese hohen Erwartungen, weil sie es in den Medien sehen, also denken sie, dass es bald verfügbar sein wird, und dann bringen Forscher sie wieder auf den Boden“, sagt Dr. Kosmyna.

„Sie sagen: ‚Oh, aber wir haben diese Zeitung gesehen‘. Und ich muss sagen: ‚Das kommt nicht so schnell.‘“

Und was passiert, wenn Sie ein Gehirnimplantat haben, das Ihr Leben verbessert, das Unternehmen dann aber pleitegeht und das Implantat entfernt werden muss?

Dieses traurige Szenario passierte einer Frau in Australien, die sich in einem Prozess gegen das gescheiterte US-Startup Neurovista befand. Das Implantat half bei der Behandlung von Rita Leggetts Epilepsie, beugte Anfällen vor und gab ihr das Gefühl, alles tun zu können. Sie trauert nun tief um den Verlust des Implantats.

Deutsche und australische Ethiker, die den Fall von Frau Leggett in einem neuen Artikel untersuchten, kamen zu dem Schluss, dass Neurovista ihre neuronale Integrität beeinflusste, indem es im Wesentlichen „eine neue Person schuf“. Sie empfehlen weitere Diskussionen über Menschenrechte im Zusammenhang mit Gehirnimplantaten.

„Ich kann nicht genug betonen, wie wichtig das ist – alle diese Unternehmen brauchen Geld. Sie helfen hoffentlich den Menschen, sie treiben Forschung und Wissenschaft voran, aber sie sind auf Gewinn ausgerichtet. Einige von ihnen werden ihr Geschäft aufgeben, andere ihre Forschung.“ wird nur Forschung bleiben“, sagt Dr. Kosmyna.

Eine weitere Frage ist, ob man ein altes Implantat herausnehmen und durch ein neueres Modell ersetzen kann.

Dr. Dorian Haci vom Imperial College

„Das Problem bei invasiven Implantaten im Gehirn ist die Dauer der Aufzeichnungen – wenn die Gehirnsignale im Laufe der Monate oder Jahre nach der Operation verschwinden, wird die Technologie nicht hilfreich sein“, sagt Prof. Courtine.

Informatiker haben große Bedenken hinsichtlich der Verwendung von Patientendaten, insbesondere angesichts des zunehmenden Aufkommens generativer künstlicher Intelligenz. Dr. Kosmyna stellt sich ein alptraumauslösendes Szenario vor, in dem Technologieriesen eines Tages Werbung auf unseren Augäpfeln zeigen könnten.

Der Regulatory Horizons Council richtete im November 14 Empfehlungen an die Regierung zu einer Reihe von Themen, darunter eine mögliche Unterregulierung nichtmedizinischer Neurotechnologien sowie die Erhebung und Verarbeitung von Daten im Zusammenhang mit dem Gehirn und anderen Teilen des Nervensystems.

Eine Sprecherin des Ministeriums für Gesundheit und Soziales teilte The Standard mit, dass man derzeit die Empfehlungen des Berichts prüfe.

„Das Aufzeichnen von Daten aus dem Gehirn gehört zu den vertraulichsten Informationen, die man über eine Person haben kann“, sagt Dr. Haci. Seine Forschungsgruppe verschlüsselt die von den Implantaten gesendeten Gehirnsignale, damit sie nicht gehackt werden können.

„Wir müssen Jahrzehnte im Voraus darüber nachdenken, wie diese Technologien in unsere Welt integriert werden, und auch die richtigen Fragen zu Ethik und Regulierung stellen, wenn es um Daten aus dem Gehirn geht.“

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