Mittels KI und einen Hirnimplantat können Gelähmte möglicherweise wieder sprechen lernen.

Medizintechnik

Mit Hirnimplantat und KI können Gelähmte wieder sprechen

Stand
Autor/in
David Beck
Onlinefassung
Ralf Kölbel

Forschende aus den USA haben eine Sprachprothese entwickelt, die Gelähmten die Fähigkeit zu sprechen zurückgibt. Fachleute sprechen von einer Hirn-Computer-Schnittstelle.

Gleich zwei Arbeitsgruppen aus Kalifornien haben jetzt eine neue Sprachprothese vorgestellt – also ein Hirnimplantat, das Menschen, die durch eine Lähmung die Fähigkeit zu sprechen verloren haben, diese wieder zurückgeben soll. Die Prothesen sind noch nicht marktreif, aber dank Künstlicher Intelligenz sind sie viel leistungsstärker und machen deutlich weniger Fehler als vorherige Modelle.

Hirnimplantate lesen Informationen von Nervenzellen ab

Bei beiden Modellen wird ein Implantat ins Gehirn gesetzt. Das hört sich zunächst vielleicht ein bisschen brachial an, aber tatsächlich haben Forschende damit schon viel Erfahrung. Der Unterschied zwischen den Ansätzen ist, dass die eine Arbeitsgruppe ein sehr feines Implantat einsetzt, das einzelne Nervenzellen im Gehirn auslesen kann. Das andere Implantat ist breiter gefächert: es liest Ströme von vielen Nerven gleichzeitig aus.

Bis hierher ist das eigentlich auch gar nichts Neues. Das gab es schon vorher. Die Neuerung ist jetzt, dass die Daten, die aus dem Gehirn ausgelesen werden, mit einer KI verarbeitet werden. Diese Künstliche Intelligenz muss erstmal auf die Patienten speziell trainiert werden. Dann ist sie aber ziemlich gut in der Lage, die Daten zu interpretieren und vorherzusagen, was die Patienten sagen wollen und hat dabei ein Vokabular von mehr als 100.000 Wörtern.

Ein Hirnimplantat kann Gelähmten dabei helfen, wieder zu sprechen. (Illustration)
Ein Hirnimplantat kann Gelähmten dabei helfen, wieder zu sprechen.

Durch das Klonen der ursprünglichen Stimme, was durch KI ja mittlerweile gar kein Problem mehr ist, kann den Patienten sogar in vielen Fällen ihre alte Stimme zurückgegeben werden.

System hat mittlerweile eine relativ hohe Trefferquote

Beide Systeme erkennen ungefähr drei von vier Wörtern richtig. Das hört sich erstmal nach einem recht großen Fehler an, aber ist tatsächlich eine enorme Steigerung. Bei früheren Ansätzen waren noch bis zu vier von fünf Wörtern falsch. Und andererseits ist tatsächlich ein Gespräch möglich, wenn man „nur“, in Anführungszeichen, drei von vier Wörtern versteht – das kennt man vielleicht von einem Telefongespräch mit schlechter Verbindung. Selbst wenn man nicht alles versteht, dann ist es trotzdem möglich ein Gespräch zu führen.

Mittels KI und einen Hirnimplantat können Gelähmte möglicherweise wieder sprechen lernen.
Mithilfe dieser Sprachprothese können Gelähmte wieder Gespräche führen.

Auch die Forschenden sagen, dass sie jetzt die Grenze zur Nutzbarkeit überschritten haben. Das liegt auch an der Sprechgeschwindigkeit, die diese Systeme jetzt erreichen. Die hat sich von etwa fünf auf fast 90 Wörter pro Minute gesteigert. Das ist im Englischen etwa die Hälfte der normalen Sprechgeschwindigkeit. Im Deutschen wäre es fast die normale Geschwindigkeit, aber ob das im Deutschen auch so schnell funktioniert, wissen wir noch nicht.

Mittels KI und einen Hirnimplantat können Gelähmte möglicherweise wieder sprechen lernen.
Mittels KI und einen Hirnimplantat können Gelähmte möglicherweise wieder sprechen lernen.

Bisher nur Forschung an einzelnen Patienten

Wie so oft in der Forschung, ist es noch nicht klar, bis wann das System allgemein verfügbar sein wird. Pläne, ein kommerzielles Produkt daraus zu machen, gibt es auf jeden Fall noch nicht.

Aber da diese Implantate auch alle sehr individuell eingesetzt werden müssen und die KI jeweils speziell trainiert werden muss, wird es voraussichtlich noch ein bisschen dauern, bis das zu einem ganz normalen Produkt wird. Wahrscheinlich wird das noch einige Jahre in der Erprobungsphase sein, in der aber auch immer mehr Menschen in Studien eine solche Sprachprothese bekommen werden.

Künstliche Intelligenz KI: Gehirnzellen helfen Computer beim Rechnen

Forschende haben erstmals Nervenzellen mit einem Computer verbunden, um ein KI-Programm energiesparsamer laufen zu lassen. Die KI konnte Sprache erkennen und Gleichungen lösen.

SWR2 Impuls SWR2

Mehr zum Thema Hirnimplantate

Hirnforschung Pink Floyd Song anhand von Hirnaktivität rekonstruiert

Forschende haben mit Hilfe von Hirnimplantaten erstmals einen Song aus Hirnaktivitäten rekonstruiert. Künstliche Intelligenz konnte die elektrischen Signale des Gehirns in den Pink Floyd Song "Another Brick in the Wall" zurückverwandeln. Wie funktioniert das und welchen Nutzen kann das haben?

Hirnforschung Wenn vollständig Gelähmte mit dem Gehirn kommunizieren können

Der Hirnforscher Niels Birbaumer wollte mit komplett gelähmten Menschen kommunizieren. Seine Forschung war jedoch überschattet von einem Rechtsstreit, der nun im Vergleich endete. Nun beendet der Forscher seine Karriere.

Stand
Autor/in
David Beck
Onlinefassung
Ralf Kölbel