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27.11.2008
Eine Hirnelektrode sowie ein angeschlossener Rechner sollen Erik Ramsey die Sprache zurückgeben. (Bild: Stock.XCHNG) Eine Hirnelektrode sowie ein angeschlossener Rechner sollen Erik Ramsey die Sprache zurückgeben. (Bild: Stock.XCHNG)

Aus dem Kopf in den Computer

Neue Schnittstelle eröffnet Locked-In-Patienten Kommunikation mit Außenwelt

Von Kristin Raabe

Medizin. - Sogenannte Locked-In-Patienten sind eingeschlossen in den eigenen Körper, völlig bewegungsunfähig und können oft nur noch per Augenlidbewegung kommunizieren. Jetzt entwickelten US-Hirnforscher ein Gerät mit dessen Hilfe auch Locked-In-Patienten Laute hervorbringen können.

Erik Ramsey fühlt jede Schweißperle, die seine Stirn herunter läuft. Nur wegwischen kann er sie nicht. Seit er nach einem Autounfall vor acht Jahren einen Schlaganfall erlitt, ist er in seinen Körper eingeschlossen. Damals war er 16 Jahre alt. Seitdem kann Erik nur durch seinen Lidschlag anderen Menschen mitteilen, was ihm fehlt. Aber auch das ermüdet ihn schnell und so ist der junge Mann die meiste Zeit alleine mit seinen Gedanken - denn geistig ist er völlig gesund. Obwohl die Ärzte ihnen keine Hoffnung machten, gab die Familie von Erik Ramsey nicht auf. Und vor vier Jahren bot ihnen der Wissenschaftler Phil Kennedy an, ihm eine Elektrode in die Großhirnrinde zu implantieren. Sein Kooperationspartner Frank Guenther erklärt diese besondere Elektrode:

Zunächst ist sie nur ein Kegel, der an beiden Enden offen ist. In dem Kegel befinden sich aber Substanzen, die das Nervenwachstum anregen, so dass schließlich immer mehr Hirnzellen in den Kegel hineinwachsen. Dadurch wird die Elektrode sehr dicht vom Gehirn umschlossen. Das ist das ganze Geheimnis, warum diese spezielle Art von Elektroden so dauerhaft im Gehirn implantiert werden kann. Die meisten anderen Hirnelektroden bewegen sich leicht und verlieren irgendwann den Kontakt zu den Nervenzellen. Diese Elektrode misst aber Tag für Tag die Signale derselben Zellen.

Immer dieselben Zellen zu messen ist extrem wichtig für den Wissenschaftler. Denn in seinem Labor an der Boston University will er Eric die Sprache zurückgeben. Der Kegel mit den Elektroden sitzt in dem Teil der Großhirnrinde, der für das Hervorbringen von Sprache zuständig ist. Die Signale der Nervenzellen werden von den Elektroden an einen Decoder weitergeleitet, der sie mit Hilfe eines Sprachsynthesizers in Laute übersetzt. Drei Vokale kann Erik bereits sprechen.

Wir sind uns ziemlich sicher, dass es mit einem weiterentwickelten Synthesizer möglich sein wird, fast alle Wörter einer Sprache hervorzubringen. Lediglich einige wenige Laute werden nicht klappen. Im Grunde geht es beim Umgang mit unserem System auch um Bewegungskontrolle. Das ist wie bei jemandem, der eine Armprothese bekommt, mit etwas Übung kann er seinen künstlichen Arm immer besser bewegen. Wir haben den menschlichen Stimmapparat nachgebildet. Wir versuchen gar nicht individuelle Wörter zu erzeugen. Der Anwender muss das Gerät durch die Aktivität seiner Nervenfasern so bewegen, wie er seinen Stimmapparat bewegen würde. Auf diese Weise kann er fast alle Laute hervorbringen.

Erik hat sehr schnell gelernt, drei Vokale hervorzubringen. Ihn beschränken im Moment vor allem technische Probleme. In etwa fünf Jahren will Frank Guenther mit seinen Forschungen soweit sein, dass er dem jungen Mann ein Gerät zur Verfügung stellen kann, mit dem er dann ganze Wörte sagen könnte. Auf andere Weise profitiert Erik Ramsey aber schon jetzt von seiner Teilnahme an dem Projekt.

Sein Vater sagt, dass er sich sehr darüber freut zu uns ins Labor zu kommen. Die Mitarbeit an dem Projekt gibt ihm einen Grund morgens aufzuwachen. Außer der Hoffnung irgendwann wieder sprechen zu können, gibt es ihm das Gefühl von Nutzen für die Welt und andere Menschen zu sein. Ich glaube er zieht eine große Befriedung aus der Sache.


 
 

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