Cybathlon

Die Hände im Hosensack mit Vollgas in die Kurve: Gamen geht auch ohne Hände

Tetraplegiker Sebastian Kunz steuert ein Rennauto in einem Computergame.

Tetraplegiker Sebastian Kunz steuert ein Rennauto in einem Computergame.

Lässt sich ein Auto nur mit  den Gehirnströmen steuern? Unser Autor hat das zumindest mal als Game ausprobiert, mit mässigem Erfolg. Die Teams des Cybathlons, der aktuell stattfindet, können das besser.

Für das Game «Braindrivers» braucht es keine Maus, keine Tastatur, keinen Joystick. Nur ein schlankes, eigenartig geformtes Headset setzte ich mir auf. Es drückt mir einen Sensor auf die Stirn, einen zweiten klemme ich ans Ohr. Neben mir sitzt mit dem gleichen Set-up Kilian Baur, der technische Leiter des Cybathlon, jenes Wettkampfs, für den das Spiel entwickelt wurde.

Die Regeln dieser Testversion sind einfach: Auf geraden Strecken gilt es, das Hirn zu entspannen. In den Kurven dagegen müssen die Gedanken fokussiert werden. Wenn dies gelingt, saust der virtuelle Wagen elegant auf seiner Spur dem Ziel entgegen. Messen die Sensoren dagegen zu hohe Gehirnaktivität auf geraden Strecken oder zu niedrige in den Kurven, stösst der Wagen an die Wand und wird gebremst.

Los. Geradeaus. Laut Anzeige sind meine Gedanken entspannt, gut so, mein Wagen ist zügig unterwegs. Nun kommt die erste Kurve. Wie kann ich meine Gehirnaktivität steigern? Rechnen, 368 x 2 gibt 736, der Wagen rast in die Wand, der Zeiger steht noch immer auf «entspannt». Kilian Baur nebenan kommt besser voran.

Das Profimodell ist einiges sensibler

Nicht einfach, die eigenen Gedanken zu kontrollieren. Wie machen das die Teams am Cybathlon-Wettkampf? Rea Lehner vom Labor für neuronale Gedankenkontrolle der ETH Zürich koordiniert eines davon. Die Kategorie heisst BCI, das steht für Brain-Computer-Interfaces (Hirn-Computer-Schnittstellen). Ihr Interface ist allerdings sehr viel komplexer als dasjenige der Testversion. Statt des Headsets setzen sie dem Piloten eine Kappe auf, wie sie in der Medizin für das Erstellen eines Elektroenzephalogramms (EEG) verwendet wird. Daran sind 64 Elektroden befestigt, die mit Gel gefüllt werden, um einen optimalen Kontakt zur Kopfhaut zu erreichen.

Journalist Niklaus Salzmann versucht mit einem einfacheren Testgerät dieselbe Aufgabe zu lösen - und scheitert meist.

Journalist Niklaus Salzmann versucht mit einem einfacheren Testgerät dieselbe Aufgabe zu lösen - und scheitert meist.

Ihr Pilot ist Samuel Kunz, ein ehemaliger Handballspieler, der seit einem Badeunfall vor sechs Jahren vom Hals an abwärts gelähmt ist. Seine Aufgabe im Computergame ist komplexer als diejenige des Journalisten. Er soll mit seinen Gedanken vier unterschiedliche Befehle geben, einen für gerade Strecken, einen für Linkskurven, einen für Rechtskurven, und einen, um in bestimmten Momenten das Licht anzuschalten. Rea Lehner erklärt: «Das Kommando für links gibt er, indem er sich vorstellt, die linke Faust zu öffnen und zu schliessen. Für rechts macht er dasselbe mit der rechten Faust. Um das Licht anzuschalten stellt er sich vor, beide Füsse zu bewegen. Und um möglichst schnell geradeaus zu fahren, sollte er entspannen.»

Selbst mit Primzahlen wird es nichts mit der Konzentration

Entspannen ist offenbar das, was ich gut kann. Es geht wieder geradeaus. In der nächsten Kurve versuche ich es mit Primzahlen. 2, 3, 7, 11, 13, 17, 19, 21 äh 23, 29, 31… Es reicht nicht, ich muss mich stärker fordern.

Wenn es mir nicht mal gelingt, mittels Gedanken zwischen zwei Kommandos zu wechseln, wie sollen da erst vier verschiedene möglich werden? Das ist selbst mit der professionellen Elektroden-Kappe eine Herausforderung. Seit eineinhalb Jahren arbeitet Rea Lehners Team, zu dem auch zwei Spezialisten für maschinelles Lernen der Technischen Universität Nanyang in Singapur gehören, mit Samuel Kunz zusammen. Sie machten 30 dreistündige Trainingssessions bei ihm zu Hause. Nach jeder Session entwickelten sie die Algorithmen weiter, um die Signale aus dem Hirn möglichst eindeutig zu klassifizieren.

Doch das Gehirn funktioniert nicht wie eine elektrische Schalttafel. Die Signale sind sehr schwach und nicht klar voneinander abgegrenzt – erst recht, wenn der Pilot die Bewegungen, die er sich vorstellt, seit Jahren nicht mehr ausführen kann. «Bei einem gesunden Probanden wäre es vermutlich einfacher, die Kommandos zu lesen», sagt Lehner.

Immerhin ist unser Gehirn nicht so leicht lesbar

Mein Zeiger steht weiterhin auf «entspannt», und es naht die nächste Kurve. Diesmal versuche ich, die Funken zu zählen, die vom Wagenrad davon sprühen. 1, 2, 3, 4, viel zu schnell, egal, 5, 6, 7, 8, 9, die Aktivitätsanzeige steigt an, konzentrieren, fokussieren, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, yes, der Wagen wird schneller, Kurve zu Ende, entspannen.

Rund zwei Minuten dauerte mein Rennen mit der Testversion. Davon habe ich es während einer halben Sekunde geschafft, dem Computer das Signal für eine Kurve zu übermitteln. Mein Gegenspieler, Kilian Baur vom Organisationskomitee des Cybathlon, schnitt besser ab, aber von einer zuverlässigen Gedankenkontrolle war auch er weit entfernt. Selbst zur modernsten Technologie, wie sie von den Cybathlon-Teams entwickelt wird, sagt er:

Schade, das es nicht besser klappt, denke ich. Aber gleichzeitig bin ich erleichtert, dass mein Hirn nicht lesbar ist. Im Spiel habe ich auch versucht, mit stark emotionalen Gedanken das Signal zu verändern. Was ich mir dabei vorgestellt habe, geht den Computer nichts an.

Ein Mann mit einer Prothese löst am Cybathlon eine Aufgabe möglichst korrekt.

Ein Mann mit einer Prothese löst am Cybathlon eine Aufgabe möglichst korrekt.

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