Gedankenforschung



Forscher lesen Gedanken
Februar 2008

Die Hirnströme sind wie ein geistiger Fingerabdruck: Dennoch können jetzt Forscher Absichten aus individuellen Gedankenmustern vorhersagen – mit erschreckender Genauigkeit.

John-Dylan Haynes vom Max-Planck-Institut für Kognitions- und Neurowissenschaften und seinem Team in Leipzig ist es in einem einfachen Zahlenexperiment gelungen, die Gedanken von Versuchspersonen aus ihrer Hirnaktivität abzulesen, berichtet das Fachjournal „Current Biology“.

Dazu ließen die Neurobiologen ihre Probanden zwischen zwei Entscheidungen frei wählen. Die Versuchspersonen sollten sich vornehmen, bei einer Rechenaufgabe zwei Zahlen entweder zu addieren oder zu subtrahieren – und das, bevor sie die Zahlen zu sehen bekamen. Dadurch stellten die Wissenschaftler sicher, dass sie ausschließlich die Intention aus der Gehirnaktivität herauslesen – und nicht die Rechenleistung verfolgen. Während des Rechnens blickten die Forscher den Versuchspersonen mithilfe der Magnetresonanztomografie ins Gehirn. Die Absichten ließen sich aus diesen Daten mit 70-prozentiger Genauigkeit erkennen, so die Wissenschaftler.

Charakteristische Gedankenmuster

"Die Experimente zeigen, dass Intentionen nicht in einzelnen Nervenzellen gespeichert werden, sondern in einem räumlich verteilten Muster neuronaler Aktivität“, erklärte Haynes. Für die Auswertung kombinierte ein Computer Messungen aus vielen Gehirnbereichen. Der Rechner erkannte dabei die charakteristischen Aktivierungsmuster, die bei den verschiedenen Absichten auftreten. Die Information für konkrete Absichten wurde dabei in anderen Bereichen des Gehirns gespeichert als die der tatsächlichen Handlung.

Die Forscher erhoffen sich durch ihre Ergebnisse eine Verbesserung klinischer und technischer Anwendungen. So könnten in Zukunft computergestützte Prothesen oder Verbindungen zwischen Gehirn und Computer gelähmten Patienten das Leben erleichtern. Allein durch Kraft der Gedanken wäre es möglich, beispielsweise künstliche Gliedmaßen oder einen Cursor auf einem Computerbildschirm zu bewegen.


Forscher erfolgreich: Computer liest Gedanken
April 2008

Für Gesunde bequem, für Behinderte eine große Chance: Das Berliner Fraunhofer-Institut für Rechnerarchitektur und Softwaretechnik (FIRST) arbeitet daran, Computer allein durch menschliches Denken zu bedienen.

Das Projekt, das zusammen mit der Klinik für Neurologie der Freien Universität Berlin entwickelt wurde, präsentieren die Berliner derzeit auf der CeBIT. Dabei werden die Gehirnströme des Menschen gemessen, ein lernfähiges Computersystem analysiert sie und wandelt sie in Steuerungssignale um. „Man steuert den Rechner nur über Gedanken“, erklärte Matthias Krauledat vom FIRST.

Derzeit ist es bereits möglich, auf diese Weise simple Computerspiele zu bedienen, bei denen man einen Cursor nach rechts oder links bewegt. Bevor dies funktioniert, muss der Computer sich auf die Gehirnströme der Testperson einstellen. Dazu gibt der Mensch in Gedanken dem Rechner etwa 20 Minuten auf Kommando Links- und Rechts-Befehle. Das System misst dann, welche Gehirnströme bei den jeweiligen Befehlen ablaufen, und kann sie nach der Testphase von sich aus erkennen.


„Let the machine learn (Lass die Maschine lernen)“, lautet das Motto des Fraunhofer-Projekts. Bei anderen Projekten sei dies umgekehrt, sagte FIRST-Sprecherin Mirjam Kaplow. Da müssten die Testpersonen versuchen, ihre Gehirnsignale dem Computer anzupassen. Das könne bis zu 300 Stunden dauern. Deshalb sei die Technik des FIRST einzigartig. Die Forschung konzentriert sich auf die Medizin. Die Forscher haben sich zum Ziel gesetzt, dass Menschen mit amputierten Gliedmaßen ihre Prothese vom Gehirn aus steuern können. Versuche mit gesunden Menschen, die mit ihren Gedanken einen virtuellen Arm steuerten, seien erfolgreich verlaufen, berichtete Kaplow. Nun stünden Tests mit Betroffenen an.


Ein weiteres Einsatzgebiet ist die Rehabilitation. Theoretisch sei es mit dem System jetzt schon möglich, Text zu verarbeiten, erläuterte Krauledat. Dabei wird ein Ball auf dem Monitor zu den jeweiligen Buchstaben gesteuert. Allerdings dauert dies noch recht lange. Ungefähr zehn Sekunden brauche es für einen Buchstaben. „Für Behinderte, die sich anders nicht mehr verständigen können, ist das aber eine Hilfe“, meinte Krauledat. Denkbar ist es, dass die Technik eines Tages bei Sicherheitstechnologien im Auto eingesetzt wird. „200 Millisekunden bevor eine Bewegung erfolgt, kann sie der Computer erkennen“, sagte Kaplow. So könnten zum Beispiel vor einem Zusammenstoß rechtzeitig die Sicherheitsgurte gestrafft werden.


Wie Computer Gedanken lesen
Mai 2008

Forscher können durch Gehirnscans feststellen, welches Wort ein Versuchsteilnehmer denkt. Eines Tages könnte daraus womöglich ein System zum Gedankenlesen entstehen.

Können Computer bald unsere Gedanken lesen?
Das Ausspähen unserer geheimen Gedanken durch Computer? Keine Sorge, so weit ist es noch nicht. Wissenschaftler um Tom Mitchell von der Carnegie-Mellon-Universität in Pittsburgh/Pennsylvania, stellten allerdings nun im Fachjournal „Science“ ein Computermodell vor, mit dem das Denken bestimmter Wörter entschlüsselt werden kann.

Die Forscher untersuchten mithilfe des bildgebenden Verfahrens der funktionalen Magnetresonanztomografie die Hirnaktivitäten von neun Versuchsteilnehmern. Diese konzentrierten sich auf 60 bestimmt, häufig benutze Hauptwörter wie Hose, Arm, Uhr und Hund. Sie waren in zwölf Kategorien eingeteilt wie Tiere, Gebäude, Fahrzeuge oder Gemüse.

In einem zweiten Schritt bestimmten die Wissenschaftler dann, wie oft die getesteten Wörter in Texten zusammen mit 25 zuvor festgelegten Verben wie fühlen, schmecken, drücken oder heben auftauchten. Dazu durchforsteten sie Texte, die mehrere Millionen Wörter umfassten natürlich per Computer. Auf diese Weise erhielt jedes Wort ein individuelles Profil: Wörter aus der Kategorie „Gemüse“ etwa werden häufiger mit Verben wie „schmecken“ oder „essen“ benutzt, solche aus der Kategorie „Fahrzeuge“ öfter mit „fahren“ oder „heben“. „Die Bedeutung eines Apfels zum Beispiel ist in Hirnregionen abgebildet, die für Schmecken, Riechen und Kauen zuständig sind. Ein Apfel ist also, was man damit macht“, erläutert Co-Autor Marcel Just.

Vorhersage war kein Zufallstreffer

Die einzelnen Profile konnten die Wissenschaftler dann direkt mit den zuvor ermittelten Aktivierungsmustern in Verbindung setzen. Anschließend konnten sie allein aufgrund des Profils eines neuen Wortes das Aktivierungsmuster im Gehirn vorhersagen. Dies bestätigten sie in entsprechenden Versuchen. Die Genauigkeit der Vorhersage lag bei 77 Prozent. Selbst wenn die Forscher Wörter aus Kategorien testeten, die in der Trainingsphase nicht verwendet wurden, lag die Vorhersagegenauigkeit noch bei 70 Prozent und damit deutlich höher, als allein durch Zufall zu erwarten gewesen wäre.

Vom Gedankenlesen ist die Technik noch weit entfernt. Zunächst geht es den Forschern darum herauszufinden, wie das Gehirn Begriffe speichert und organisiert. Diese Erkenntnisse könnten der Erforschung von Störungen wie Autismus, Schizophrenie und Demenz helfen. „Unsere Arbeit ist ein kleiner, aber wichtiger Schritt auf dem Weg zum Verständnis des Codes des Gehirns“, sagt Just. Als Nächstes planen die Forscher Untersuchungen zu einfachen Sätzen und Kombinationen von Adjektiven und Hauptworten sowie zu abstrakteren Begriffen und Konzepten.

Quelle: FOCUS Online Wissen

Sind die Gedanken bald nicht mehr geheim?
28.10.08 15:37
 


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