Ginsham/München – „Telepathie“ lässt sich aus dem Griechischen übersetzen als „Fern-Fühlen“. Gemeint ist damit die angebliche Fähigkeit, Gedanken auf physische Gegenstände zu übertragen, um diese zu bewegen, ohne dabei auch nur einen Finger zu krümmen. Klingt nach einer Mischung aus Science-Fiction und esoterischem Hokus-Pokus?
Von wegen: Der Ginshamer Michi Mehringer versucht, genau das zu tun – im Rahmen einer möglicherweise bahnbrechenden wissenschaftlichen Studie unter dem Namen „künstliche Intelligenz für Neurodefizite“.
256 Elektroden
in den Kopf eingesetzt
Gemeinsam mit einigen Forschern und Medizinern des TUM-Klinikums rechts der Isar in München hat er Großes vor und bereits einiges geschafft: Seit einem guten halben Jahr fährt er zweimal pro Woche in die Klinik, wo er an der einzigartigen Studie teilnimmt. Dafür wurde ihm bei einer erstmals in Europa durchgeführten Operation im vergangenen Sommer eine Hirn-Computer-Schnittstelle implantiert. Ein schwarzer, runder Zugang an seinem Hinterkopf zeugt heute noch von der OP.
Über diesen Zugang werden die insgesamt 256 Elektroden, die ihm bei der OP eingesetzt wurden, mit einem „Hightech-Computer“ verkabelt. Mit seinen Gedanken steuert der junge Mann über ein Computerprogramm eine PC-Maus. Mehringer bereitet sich zusammen mit den zuständigen Wissenschaftlern und Ärzten darauf vor, eines Tages eine Roboterhand fernzusteuern. „Das klingt nach einem wilden Science-Fiction-Film“, staunt Mehringer über sich selbst: „Es ist unglaublich, was in diesem kleinen Raum am TUM-Klinikum passiert.“
Seit zehn Jahren ist der junge Mann querschnittgelähmt und deshalb täglich auf Unterstützung angewiesen. Mit seiner Diagnose galt er schnell als idealer Teilnehmer für die Studie zur Hirn-Computer-Schnittstelle. Aufmerksam gemacht hat ihn darauf vor drei Jahren seine Mutter Agnes. Dass er nun daran teilnimmt – und somit einen wichtigen Beitrag für die medizinische Forschung und die Verbesserung der Lebensqualität von Menschen mit ähnlicher Krankheitsgeschichte leisten darf – erfüllt ihn mit großem Stolz.
„Mit meinen Gedanken
probiere ich viel aus“
Wird Mehringer an den Computer angeschlossen, ist es seine Aufgabe, sich eine Stunde lang in verschiedenen Übungen jeweils intensiv darauf zu konzentrieren, wie sich bestimmte Handbewegungen angefühlt haben, als er seine Hand noch bewegen konnte. Diese imaginären Bewegungen werden als elektrische Impulse über die Elektroden durch die Schnittstelle an Mehringers Kopf an das Computerprogramm weitergegeben. Auf dem Bildschirm ist zugleich eine Hand zu sehen, die die Bewegungen ausführt, die sich Mehringer vorstellt.
Über dieses Programm sollen jeweils damit verbundene physische Objekte angesteuert werden: Der junge Mann hat beispielsweise bereits gelernt, eine Computermaus zu bewegen. Im nächsten Schritt trainiert er einen gedankengesteuerten Mausklick. „Ich stelle mir dafür vor, wie ich meine Hand zusammendrücke.“ Dieser Gedanke soll bald die linke Maustaste herunterdrücken.
In anderen Übungen bereitet sich der 26-Jährige darauf vor, einen Roboterarm zu bewegen: Dafür stellt er sich vor, wie es sich früher angefühlt hat, den Arm zu bewegen: ihn zu drehen, zu heben oder nach unten sinken zu lassen.
Anfangs ließ Mehringer möglichst viel Energie in seine Gedanken hineinfließen. Sie waren „richtig laut und kraftvoll“ in seinem Kopf. Zugleich ließen ihn die Übungen dadurch „extrem erschöpft“ zurück. Inzwischen hat er jedoch festgestellt, dass er nicht so viel Kraft aufbringen muss, um sogar schneller und besser voranzukommen.
„Mit meinen Gedanken probiere ich viel aus“, erklärt Mehringer: Er versucht immer wieder, sich auf neue Arten die Bewegungen vorzustellen, die er mit dem Computer zusammen ausführen will. „So lerne ich viel aus Zufällen.“ Das macht seine Arbeit immer wieder spannend: Nie können Mehringer und das TUM-Forschungsteam wissen, was sie am Ende der Studien-Sitzung erreichen.
Forscher setzen große
Hoffnung in Mehringer
Erst kürzlich habe er wieder „einen großen Erfolg“ in der Münchener Forschungszentrale gefeiert – allerdings darf er gegenüber der OVB-Redaktion noch nichts Genaueres verraten. Doch Erfolgserlebnisse, wie dieses, beflügeln Mehringer und verleihen ihm viel Motivation, mit der Studie weiterzumachen.
Was die Studie betrifft, „ist Michi der Chef“, erklärt Vater Ruppert lachend. Ohne seinen Sohn kommt das Team nicht weiter. Außerdem kann niemand ihm genau erklären, wie er seine Gedanken lenken muss, damit das Programm auf sie reagiert. Nicht selten staunt der junge Mann dabei, „was alles heute schon nur durch meine Gedanken möglich ist“.
Gleichzeitig bekommt Michi durch seine Teilnahme an der Studie zweimal pro Woche Einblicke in Forschungen im Bereich KI und deren Einsatz in der Medizin, die so aktuell sind, dass nur das kleine eingeweihte Team darüber Bescheid weiß. Nicht selten gesellen sich Forscher mit ihren KI-Projekten zu Mehringer und dem Münchener Studien-Team, um mit ihm zusammen ihre verschiedenen Forschungen voranzutreiben.
Dienstags und freitags wird der junge Ginshamer jeweils nach dem Frühstück von einem Fahrdienst zu Hause abgeholt und nach München ins TUM-Klinikum gebracht. Dort nehmen ihn die zuständigen Ärzte und Forscher in Empfang. Bevor es mit den Übungen losgeht, wird der Chip an seinem Hinterkopf sauber gemacht. Der dort befindliche Messkopf wird aufgeschraubt und über zwei Anschlüsse mit dem Computer verbunden.
Ein zweifelhaftes
Moralurteil
Zur Entscheidung für die OP, mit der dem 26-Jährigen Chip und Elektroden eingesetzt wurden, gehörte auch „eine große Portion Mut“, ergänzen Vater Ruppert und Mutter Agnes. Schließlich wurde die Operation an ihrem Sohn das erste Mal überhaupt in Europa durchgeführt. Weltweit gab es davor nur sehr wenige Präzedenzfälle. „Anfangs fühlte sich das noch eigenartig an“, erinnert sich der junge Mann an das kalte Desinfektionsmittel an der kleinen Wunde und die Geräusche, die beim Bewegen der Anschlüsse durch seinen Kopf dringen. Doch inzwischen sind das Prozedere, wie auch der Chip an seinem Hinterkopf, Teil von ihm.
Der junge Mann erinnert sich, wie er gemeinsam mit den Forschern der Studie und Mitgliedern der deutschen Ethikkommission an einem Tisch saß. Sechs Stunden wurde darüber verhandelt, ob eine derartige Ausnahme-Operation an ihm aus moralischen und ethischen Gründen überhaupt vertretbar sei.
Beschäftigt habe ihn und seine Eltern im Nachgang vor allem eine Aussage von damals: Angesichts der Schwere einer OP könne ein solcher Eingriff an einem gänzlich gesunden Menschen nicht vertreten werden. Doch ist Michi Mehringer querschnittgelähmt und deshalb per Definition nicht „völlig gesund“. Aber „für mich sind alle Menschen gleich“, so der junge Mann: Krankheit, Verletzung oder Gesundheit sind ihm einerlei – die Überlegung seitens der Ethikkommission hinterlässt jedoch den Eindruck, man könne zwischen Menschen erster (gesunder) Klasse und zweiter (kranker) Klasse unterscheiden.
Ein wichtiger
Beitrag zur Forschung
So oder so – für Mehringer war von Anfang an klar: „Wenn meine Familie hinter mir steht, will ich das auf jeden Fall machen!“ Schließlich sieht er hier die einmalige Chance, mit seiner Einschränkung einen wichtigen Beitrag zur Forschung und für die Lebensqualität von Menschen mit Querschnittlähmung – und somit für mehr Inklusion – zu leisten.
Der schwarze, runde Chip auf seinem Hinterkopf ist das unscheinbare, aber bedeutsame Zeugnis für die große Pionierarbeit, die der junge Ginshamer leistet. Sobald Mehringer darüber an den Computer angeschlossen ist, wird zunächst kontrolliert, welche Elektroden am jeweiligen Testtag funktionieren und welche nicht.
Auf einer Rastergrafik am Computer werden die einzelnen Elektroden und die elektrischen Impulse, die durch sie hindurchlaufen, visualisiert. Je nach Impulsstärke fallen die Ausschläge, die im jeweiligen Quadrat gezeigt werden, größer oder kleiner aus. Dabei erkennt man einen deutlichen Unterschied zwischen Tagen, an denen der 26-Jährige fit ist, und denjenigen Tagen, an denen er kränkelt oder nicht so recht aus dem Bett gekommen ist. Sobald er mit dem Programm verbunden ist, weiß der 26-Jährige „sofort, welche Kontakte heute zuverlässig funktionieren und welche nicht“, sodass die Forscher nicht selten über den jungen Mann staunen.
Größte Konzentration und
geistige Hochleistung
Im Anschluss an die Bestandsaufnahme führen die verschiedenen Forschungsteams unterschiedliche Tests mit ihm durch: Ein Team konzentriert sich allein auf die Bewegung des Cursors, ein anderes bereitet ihn auf den Roboterarm vor und trainiert mit ihm die Visualisierung ganzer Armbewegungen.
Das Programm misst die Zahl an Denkanstößen während der Übungen: Pro Sekunde werden rund 30 dieser Impulse vom Computer registriert und gespeichert. So werden in einer Stunde Training rund 20 Gigabyte an Informationen gesammelt. Diese werden im Nachgang von den Forschern ausgewertet.
Eine Stunde Training erschöpft Mehringer zusehends. Schließlich arbeitet der 26-Jährige mit größter Konzentration und geistiger Höchstleistung an der stetigen Verbesserung und Weiterentwicklung der Hirn-Computer-Kollaboration. Entsprechend benötigt er danach auch viel Ruhe, um „alle Eindrücke zu verarbeiten“. „Es ist noch ein weiter Weg“, weiß er, doch ist seine Motivation weiterhin unerschütterlich, wenn er daran denkt, eines Tages tatsächlich einen Roboterarm mit seinen Gedanken steuern zu können.