Damit wird der beschränkte Einsatzbereich bisheriger BCI deutlich. Daher sind die derzeitigen BCIshauptsächlich für gelähmte Menschen („locked-in Syndrom infolge von Hirnstammblutung, AmyotropherLateralsklerose (ALS), spinaler Muskeldystrophie und anderer degenerativer neurologischer Erkrankungen)von Interesse, die keinerlei Muskelfunktionen mehr zur Verfügung haben, um ein herkömmlichesKommunikationssystem zu bedienen. Aufgrund der sowohl zeitlich als auch finanziell aufwendigenEntwicklung eines BCI gemeinsam mit Locked-In-Patienten, fand eine komplexe Kommunikation mit ALS-Patienten erstmals mit dem von der Arbeitsgruppe um Prof. Niels Birbaumer entwickelten ThoughtTranslation Device statt. Dennoch sind solche Systeme schon geeignet fürvollkommen gelähmte Patienten. Bedürfnissemüssen geäußert werden können, so daß dieAufrechterhaltung der Kommunikation einentscheidender Faktor für die Lebensqualität ist.Unser Hauptaugenmerk richtet sich auf die bislangunheilbare ALS, an der in Deutschland etwa fünf- bissechstausend Menschen erkrankt sind. Die ALSäußert sich in einer fortschreitendenMuskellähmung, verursacht durch die Degenerationdes ersten und zweiten Motoneurons, die imEndstadium zum Ausfall der gesamtenWillkürmotorik bei intakten kognitiven Funktionenführen kann. Da auch die Atemmuskulatur davonbetroffen ist, sterben diese Menschen meist anAteminsuffizienz. Entschließen sie sich jedoch zurkünstlichen Heimbeatmung, können sie unterausreichender Pflege über Jahre hinweg weiterleben.Selbst in diesem Stadium geben viele ALS-Patientenan, trotz ihrer Lage zufrieden zu sein. Dafür istjedoch die Möglichkeit der Kommunikationentscheidend. Ist noch eine ausreichendewillkürliche muskuläre Aktivität vorhanden, so kannder Patient über elektronisch verstärkteMuskelspannungen oder kleine Bewegungen einenSignalgeber bedienen. Kommt jedoch die letztemotorische Reaktion zum Erliegen, was bei ALS nichtauszuschließen ist, so kann die im Feedbacktraining erlangte Fähigkeit dazu benutzt werden, Signale zugeben und damit zu einer entscheidenden Lebenshilfe werden. Die Voraussetzung für eine direkte Gehirn-Computer-Kommunikation ist jedoch, daß diejenigen Gehirnregionen, die für das entscheidende EEG-Signal verantwortlich sind, noch funktionsfähig sind.Hier erfahren Sie mehr über die Methode dieser alternativen Kommunikationsmöglichkeit.Das Thought Translation Device (TTD) besteht ausEEG-Feedbackschleife, in der das EEG einerPerson über einen EEG-Verstärker einemComputer zugeführt wird, der die Signaleverarbeitet und einen Teil davon in Form einesFeedbacksignals wieder der Person auf einemMonitor zeigt oder akustisch präsentiert. Hat derBenutzer gelernt dieses Signal zu kontrollieren –und der Computer, es zu klassifizieren, so kann sie dem Computer dadurch Befehle übermittelnoder durch Buchstabenauswahl kommunizieren.Die TTD-Software hat dabei die Aufgabe, die EEG-Daten zu erfassen, zu speichern, sie inmathematischen Algorithmen zu verarbeiten, ausdem Feedbacksignal die Absicht des Benutzers zuerkennen (klassifizieren) und ein Interface zurVerfügung zu stellen, mit dem es möglich ist, zuscheiben oder auch periphere Geräte zu steuern. Die Programmierung und technische Realisation erfolgte wesentlich durch Dr. Thilo Hinterberger amInstitut für Medizinische Psychologie an der Universität Tübingen.Allen BCI-Systemen ist zur Zeit noch gemeinsam, daß nur eine sehr zeitaufwendige Kommunikationmöglich ist. Obwohl bei den verschiedenen BCI zur Auswahl von Buchstaben unterschiedliche Methodenverwendet werden, benötigt die Erzeugung eines Buchstabens meist mehrere Sekunden bis über eineMinute. Wir sind gewohnt, daß Kommunikation im täglichen Leben sehr schnell ist. Verbal können ca. 800Zeichen (Buchstaben) pro Minute übermittelt werden; über die Tastatur einer Schreibmaschine odereines Computers sind es immer noch 100 bis 200. Ein System, das eine direkte Verbindung zwischen Gehirn und Computer herstellt, wirdals Brain-Computer-Interface (BCI, Gehirn-Computer- Schnittstelle) bezeichnet. DasThought Translation Device (TTD) ist ein BCI, mit dem es möglich ist, über dieSelbststeuerung von Hirnsignalen (EEG) auf einem Computerbildschirm Buchstabenauszuwählen und so zu kommunizieren. Das Thought Translation Deviceeine Gehirn-Computer SchnittstelleBlockdiagramm des TTD als Neurofeedback- Gehirn-Computer Kommunikationsinterface