"Wingardium Leviosa!" Millionen Leser der Harry-Potter-Romane haben sich wohl gewünscht, wie ihr Held allein mit der Kraft der Gedanken und einem Zauberspruch zum Beispiel einen Felsen anzuheben. ^
Aus dem elektrischen Gewitter, das jede Hirnaktivität verursacht, filtert die Denkhaube der Firma Emotiv Bewegungssimpulse heraus.
(Foto: Foto: Emotiv)Wer dann jedoch die Gelegenheit bekommt, stellt fest: Es ist schwerer als gedacht. Mitten im Videospiel "Harry Potter und der Feuerkelch" blockiert der Brocken Harrys Flucht vor den Todessern und will sich nicht vom Fleck bewegen. Den Joystick darf man nicht benutzen. "Konzentrieren", tönt es aus dem Hintergrund. "Nimm die Hände zu Hilfe."
Der Reporter sitzt angespannt auf einer Ledercouch im vierten Stock eines Gebäudes im Industrieviertel San Franciscos. Eine an einen minimalistischen Fahrradhelm gemahnende Hirnkappe auf dem Kopf, starrt er auf einen Flachbildschirm, wo der Felsblock Harry Potter den Weg versperrt.
Die Hände, genau. Er streckt die Arme nach vorne und stellt sich vor, den Brocken in die Lüfte zu hieven. Harrys Freunde, Ron und Hermine, eilen ihm zur Hilfe, die Beschwörungsformel "Wingardium Leviosa!" ertönt erneut - und das Hindernis schwebt wundersam zur Seite. Kabellos, nur über die Denkhaube gesteuert.
Mit derlei High-Tech-Magie will die Firma Emotiv bald den Markt für Videospiele aufrollen. Woran andere Forscher seit Jahren mühsam tüfteln, Gehirn und Maschine miteinander zu verknüpfen, das wollen die australischen Jungunternehmer Tan Le und Nam Do quasi im Handstreich gelöst haben. "Unser Ziel ist, dass die Interaktion mit Computern natürlicher wird. Sie sollen eine nahtlose Erweiterung unseres Willens werden", sagt Do. "Im Gehirn nimmt eine Absicht Gestalt an, die Haube dekodiert sie - und die Maschine führt sie aus."
Signale aus der Badehaube
In mehr als 300 Laboren weltweit erforschen heute Informatiker, Ingenieure und Neurologen, wie sich das, was eine Person denkt, in Steuerungsbefehle übersetzen lässt.
Sie alle nutzen die Tatsache, dass Gedanken auf der Hirnrinde von einem elektrischen Gewitter begleitet werden. Dessen Echo auf der Kopfhaut erfasst die Elektroenzephalographie (EEG): Dazu stülpen die Forscher ihren Probanden meist eine Art Badekappe über, an der Dutzende Sensoren befestigt sind. Oft muss zwischen das Metall und die Kopfhaut noch ein Kontaktgel geschmiert werden.
Die Sensoren zeichnen dann ein komplexes Datenrauschen auf. Ein "Brain Computer Interface" soll daraus markante neuronale Muster filtern, die als Kommandos zu entschlüsseln sind. Das weckt nicht nur in der Videospielbranche Erwartungen. Es gibt auch Behinderten Hoffnung, eines Tages Prothesen und Rollstühle zu steuern - oder schriftlich zu kommunizieren, sollten ihnen andere Möglichkeiten verwehrt sein.
Doch das Chaos der Nervenimpulse, die jedem Menschen ständig durch die Großhirnrinde schießen, ist kaum zu entziffern. "Das wäre etwa so, als ob Sie bei einer Cocktailparty eine unter vielen Stimmen verständlich herausfiltern wollten" - ohne die Sprache zu verstehen, erklärt Klaus Robert Müller, Spezialist für Datenanalyse am Berliner Fraunhofer-Institut für Rechnerarchitektur und Softwaretechnik.
Individuelle Signatur der Hirnwellen
Ob jemand von einer Sachertorte oder einem Erdbeerkuchen träumt, wird sich mit dieser Methode nie eruieren lassen. Doch stellt man sich vor, seinen linken Arm zu heben oder einen Schritt nach vorne zu gehen, ist das meist gut zu erkennen. Das EEG-System ist allerdings noch etwas umständlich - nicht so handlich wie Emotivs schicke Kopfapparatur. Es vergeht auch einige Zeit, bis der Rechner zuverlässig erkennt, welche Gehirnströme bei einer Person "rechts", "oben" oder "vorwärts" bedeuten. Die Hirnwellen jedes Menschen tragen eine individuelle Signatur.
Die internationale Forschergemeinde reagierte daher Anfang März ungläubig auf die Nachrichten von der "Game Developers Conference" in San Francisco. Denn auf dieser Messe hatte Emotiv - eine Firma, die zuvor so gut wie niemand kannte - erstmals ihre womöglich revolutionäre Technologie präsentiert: Zwölf verschiedene Handlungen, unter anderem Heben, Schieben, Rotieren und Ziehen, soll der EEG-Helm erkennen.
Auch Stimmungen wie Ärger, Freude oder Stress soll das Gerät erfassen. Selbst die Gesichtsmimik vom Lachen über Blinzeln, Stirnerunzeln bis hin zu Augenbewegungen ließen sich auf einen Avatarkopf übertragen - perfekt für Online-Spiele wie "Second Life". Obendrein, wie als Zugabe, klappt all das nicht nur kabellos, sondern mit Sensoren, die kein Gel als Schmierstoff mehr benötigen.
Zudem führte auf der Messe noch eine weitere Firma ein ähnliches System vor. Neurosky mit Sitz im kalifornischen San Jose entwickelt einen einzelnen Sensor, der ausreichen soll, die Gedankenkraft zu bündeln und mentale Befehle aufzufangen.
Unauffällig am Kopf getragen, führt der Chef der Firma, Stanley Yang, aus, könne man damit schlichte Kommandos für Computerspiele senden. Beim Autofahren würde er gefährliche Übermüdung feststellen und Alarm auslösen. Und an einen MP3-Spieler angeschlossen, könnte er bei anhaltend depressiver Stimmung aufmunternde Melodien auswählen.
Das ist kein fauler Budenzauber, die Prototypen funktionierten auf der Messe. An Emotivs Stand führten Mitarbeiter dem drängelnden Publikum immer wieder die Vielseitigkeit der Wunderkappe vor. Die Firma hat Bausätze angekündigt, mit denen Spieleentwickler bald testen werden, wie sich das innovative Eingabegerät an bestehende Konsolen und Spiele anschließen lässt.
Kraft der Gedanken
Doch was die Wissenschaftler am meisten interessiert, ist die Frage, wie die Steuereinheit die Hirnströme letztlich auswertet. Hakt man nach, geben sich die Emotiv-Chefs, Do und Le, erst bedeckt - man könne nichts sagen, der Patentantrag sei noch nicht genehmigt.
Einen Hinweis will Le dann aber doch geben. Der wissenschaftliche Kopf des Startup-Unternehmens ist Allan Snyder, Direktor des Centre for the Mind an der University of Sydney.
Der Physikprofessor ist bekannt dafür, mittels einer Magnetstimulation durch die Schädeldecke die Aktivität einzelner Hirnregionen kurzfristig drastisch zu reduzieren. Auf diesem Wege, legt Le nahe, konnte er motorische Areale im EEG-Experiment isoliert betrachten und ihren Fingerabdruck inmitten des Spannungsgewirrs besser erkennen. Veröffentlicht hat er indes nichts dergleichen.
"Das wäre zumindest denkbar", sagt vorsichtig Günter Edlinger von der Grazer Firma Guger Technologies, die für Forschungszwecke Gehirn-Computer-Schnittstellen baut. "Aber wie jede Behauptung müsste das erst belegt werden."
Doch die Antwort könnte auch prosaischer ausfallen. Bei den Vorführungen auf der Messe in San Francisco wedelten die Emotiv-Mitarbeiter rege mit ihren Armen, als sie mittels der Kappe ein Videospiel steuerten.
Unterstützt durch die reale Bewegung
Um einen Stein aus der Erde zu heben, hoben sie ihre Hände in die Höhe. Wollten sie den Bildausschnitt drehen, zeichneten sie mit dem Zeigefinger Kreise in die Luft. Als sie einen Gegenstand auf dem Bildschirm in den Hintergrund schoben, simulierten sie mit ihrem Körper genau diese Bewegung. Neurosky, weniger geheimniskrämerisch, räumt auf seiner Webseite sogar offen ein, dass zu den analysierten Daten auch elektrische Muskelimpulse gehörten, die ihr Sensor auffängt.
"Die durch Muskeln verursachten Signale sind bis zu 100 Mal so stark wie die Gehirnströme, die ständig über die Hirnrinde fließen", erklärt der Berliner Forscher Müller. In seinem Labor, wo er seit mehreren Jahren an einer "Hirnschreibmaschine" forscht, legt er deshalb größten Wert darauf, dass Versuchspersonen den Cursor stillsitzend betrachten. "Wir wollen schließlich, dass sie ihn mit ihrem Gehirn und nicht anders steuern."
Noch ist das Geheimnis der Kappe verborgen. Wenn Emotiv nächstes Jahr, wie angekündigt, tatsächlich den ersten Steuerhelm auf den Markt bringt, gehören die Wissenschaftler zweifellos zu den ersten Kunden.
Dem Spaß am Harry-Potter-Videospiel jedoch tun die Zweifel und die rhythmische Körperbewegung keinen Abbruch. Im Gegenteil. Nachdem der Fels den Pfad nicht mehr blockiert, müssen sich Harry und seine Freunde einiger Sumpfkrattler erwehren und einen umgestürzten Baum beseitigen. Ein paar Gesten, viel Gedankenkraft und der Zauberspruch "Carpe Retractum" - kinderleicht.