Ein Konkurrent von Neuralink möchte Menschen, die nicht sprechen können, ihre Stimme mit einem Hightech-Gehirnchip zurückgeben

Es gibt kaum etwas Ärgerlicheres, als sich mit der Fernbedienung des Fernsehers bei einem Video-Streaming-Dienst anmelden zu müssen. Der Vorgang, über eine virtuelle Tastatur auf dem Bildschirm jeden Charakter einzeln manuell auszuwählen, ist unglaublich umständlich.

Stellen Sie sich nun vor, dies wäre die einzige Möglichkeit, anderen Ihre Gedanken mitzuteilen.

Für Menschen, die aufgrund einer Erkrankung wie ALS oder einer Rückenmarksverletzung die Fähigkeit zu sprechen verloren haben und deren Hände nur eingeschränkt beweglich sind, ist dies die Realität.

Sie verlassen sich auf eine Blickverfolgungstechnologie, bei der eine Kamera ihre Augenbewegungen verfolgt, während sie auf eine Bildschirmtastatur schauen. Um einen Buchstaben auszuwählen, müssen sie ihn kurz fokussieren, bevor sie zum nächsten wechseln. Wörter und Sätze auf diese Weise buchstabieren zu müssen, kann zu einer Ermüdung der Augen führen.

„Wenn Menschen auf sehr umständliche unterstützende Kommunikationstools zurückgreifen müssen, geraten sie in eine Situation, in der die Kommunikation einfach ermüdend wird“, sagt Matt Angle, der Gründer eines Brain-Chip-Startups, das an einer Lösung für dieses Problem arbeitet. „Und so führen sie nicht mehr so viele zwanglose Gespräche mit ihren Liebsten wie früher. Letztendlich ist das Ganze sehr zielorientiert und sehr bedürfnisorientiert.“

Angle ist CEO und Gründer von Das in Austin ansässige Brain-Chip-Startup Paradromics, das sich derzeit entwickelt eine Gehirn-Computer-Schnittstelle (BCI) das die Gehirnsignale von Menschen lesen kann, die ihre Sprechfähigkeit verloren haben, und diese Signale in die beabsichtigte Sprache umsetzen kann.

Gegründet im Jahr 2015, ein Jahr vor dem Konkurrenten Neuralink, Paradromik hat erzogen 87 Millionen US-Dollar an Risikokapitalinvestitionen und 18 Millionen US-Dollar an öffentlichen Fördermitteln. Sein Gerät, das Connexus Direct Data Interface, wurde von der US-amerikanischen Food and Drug Administration (FDA) zwei „Breakthrough Device Designations“ erteilt, was seinen Überprüfungsprozess beschleunigt .

In diesem Monat hat die FDA Paradromics auch in ihre Beratungsprogramm für den gesamten ProduktlebenszyklusDadurch erhält das Unternehmen die Möglichkeit, im Rahmen der Vorbereitung klinischer Studien am Menschen regelmäßiges Feedback von der Agentur zu erhalten.

Angle sagte, er rechne damit, etwa um diese Zeit im nächsten Jahr die behördliche Genehmigung zu erhalten und den ersten Patienten des Unternehmens in eine Studie aufzunehmen.

Wie funktioniert der Connexus

Das Gehirn-Computer-Schnittstellensystem von Paradromics, Connexus, besteht aus drei Komponenten. Das kleine, runde Kortexmodul des Geräts sitzt auf der Oberfläche des Gehirns und verfügt über 421 Mikroelektroden – dünner als ein menschliches Haar –, die von unten herausragen und 1,5 Millimeter ins Gehirn hineinreichen. Dadurch kann Connexus Daten von Hunderten und Tausenden einzelner Neuronen aufzeichnen, im Gegensatz zu Geräten, die außerhalb des Schädels oder in einem Blutgefäß platziert werden.

Angle sagte, bei Geräten, die nicht direkt mit dem Gehirn verbunden sind, Das Lesen von Signalen von Neuronen wäre, als würde man versuchen, einzelne Gespräche, die auf der Tribüne eines Fußballstadions stattfinden, vom Parkplatz aus aufzuzeichnen.

Der Chip ist durch einen flexiblen Draht an der Innenseite des Halses verbunden an einen internen Transceiver, der in die Brust implantiert ist und Informationen an einen externen Transceiver sendet. Das gesamte System wird drahtlos mit Strom versorgt.

Obwohl auch andere Geräte Daten einzelner Neuronen aufzeichnen können, wie etwa das Utah Array von Blackrock Neurotech und Telepathy von Neuralink, wurde der Connexus speziell dafür entwickelt, länger als 10 Jahre im menschlichen Körper zu halten.

„Wir haben bei der Entwicklung unseres Systems sehr sorgfältig über die verwendeten Materialien, die Verpackung und sogar den allgemeinen Formfaktor des Geräts nachgedacht. All diese Dinge wurden in der Vergangenheit bei anderen medizinischen Geräten geprüft“, sagte Angle. „Damit wir wissen, dass das, was wir einem Patienten im nächsten Jahr verabreichen, sicher und viele Jahre lang wirksam sein wird.“

Für Menschen, die ihre Fähigkeit zu sprechen verloren haben, ist die Implantation eines Paradromics-Chips in den Motorkortex – der Bereich des Gehirns, der die Muskeln steuert, die für die Sprache verantwortlich sind – könnte bahnbrechend sein. Wenn Menschen sprechen, senden Neuronen im Motorkortex Signale, die den Stimmbändern, Lippen und der Zunge mitteilen, was sie tun sollen.

Bei manchen Menschen, die ihre Fähigkeit zu sprechen verloren haben, sind diese Signale zwar noch immer intakt, erreichen aber ihre Muskeln nicht, da sowohl der Muskel selbst als auch die Nervenzellen, die für die Übermittlung von Nachrichten an sie verantwortlich sind.

„Aber wenn man einen Paradromics-Chip nimmt „Wenn man es in diesen Bereich einsetzt, kann es die Signale einzelner Neuronen aufzeichnen. Und wenn man viele Signale einzelner Neuronen aufzeichnet, kann man daraus schließen, was die Person sagen wollte“, sagt Angle. „Dann kann man diese dekodierte Schlussfolgerung nehmen und einen Computer die Sprache für die Person produzieren lassen.“

Die Gehirnchip-Revolution

Angle vergleicht gern die jüngsten Fortschritte bei Gehirnchips mit der Entwicklung des Internets.

In den späten 1980er-Jahren waren die Modemgeschwindigkeiten so langsam, dass das Internet hauptsächlich textbasiert war. Als in den frühen 2000er-Jahren die Modemgeschwindigkeiten zunahmen, entwickelte sich das Internet zu einem stärker visuellen, bildbasierten Medium. Und in den 2010er-Jahren wurde mit dem Hochgeschwindigkeitsinternet Video-Streaming weithin verfügbar und machte das Internet zu einem Videomedium.

Angle sagte, dass Gehirnchips bis vor kurzem in den 1980er Jahren steckengeblieben seien, mit Geräten wie dem sperrigeren Utah Array, das 1989 erfunden wurde und Erstanwendung am Menschen im Jahr 2004. Aber jetzt bringen Connexus- und Neuralink-Chips die Technologie in eine neue Ära.

„Wenn die Leute also wirklich beeindruckt sind von den Entwicklungen, die in den letzten 20 oder 30 Jahren im Bereich [Gehirn-Computer-Schnittstelle] stattgefunden haben, dann werden sie von dem, was in den nächsten zehn Jahren passiert, noch mehr beeindruckt sein“, sagte Angle.

Angle hilft Menschen nicht nur dabei, ihre Fähigkeit zum Sprechen und zur Steuerung von Computergeräten wiederzuerlangen, sondern stellt sich auch eine Zukunft vor, in der Gehirnchips Menschen mit Sehbehinderungen und sogar psychischen Störungen helfen können.

Letztendlich könnten diese Hilfsmittel möglicherweise die natürlichen menschlichen Fähigkeiten übertreffen und den Markt außerhalb der medizinischen Versorgung für Menschen öffnen, die sich übermenschliche Fähigkeiten wünschen. 

„Ich denke, was passieren wird, ist, dass all diese Fähigkeiten, die wir für Menschen mit Behinderungen entwickeln, so weit fortgeschritten sein werden, dass es auch Menschen ohne Behinderungen geben wird, die sich dafür interessieren“, prognostizierte Angle. „Und dann, denke ich, ist es eher eine gesellschaftliche Frage, ob wir es zulassen wollen, weil es technisch existieren wird.“