Die Verbindung von Gehirn und Computer durch Chip-Implantate ist ein Forschungsgebiet mit großem Potenzial. Einerseits können solche Implantate dazu beitragen, neurologische Erkrankungen zu behandeln und gelähmten Menschen wieder ein Stück Lebensqualität zurückzugeben. Andererseits eröffnen sie Visionen einer direkten Mensch-Maschine-Kommunikation, die unser Leben grundlegend verändern könnte. Doch mit diesen Fortschritten gehen auch ethische Bedenken einher.
Aktuelle Entwicklungen und erste Erfolge
Neuralink und die erste Implantation am Menschen
Elon Musk, Gründer des Unternehmens Neuralink, sorgte Anfang des Jahres für Aufsehen, als er verkündete, dass erstmals einem Menschen ein Chip des Unternehmens ins Gehirn implantiert wurde. "Der erste Mensch hat gestern ein Implantat von Neuralink erhalten und erholt sich gut", schrieb Musk auf seiner Social-Media-Plattform X. Der Patient, Noland Arbaugh, ein 29-Jähriger, der nach einem Tauchunfall unterhalb der Schulter gelähmt ist, scheint Fortschritte bei der Steuerung eines Computers nur mithilfe seiner Gedanken zu machen. In einem Livestream auf X war zu sehen, wie er online Schach am Laptop spielt und den Mauszeiger offenbar nur mit seinen Gedanken bewegt. "Ich liebe Schach spielen. Und das ist etwas, das ihr mir wieder ermöglicht habt", sagte Arbaugh.
Neuralink will nach eigenen Angaben Patienten mit neurologischen Erkrankungen wie Lähmungen helfen oder auch neurologisch bedingte Blindheit. Musk verbindet den Gehirnchip jedoch auch mit anderen Ambitionen, die an Science-Fiction denken lassen. Neben der Behandlung von gesundheitlichen Problemen will Musk das Gehirn mit Computern verbinden, um an Informationen und Erinnerungen aus den Tiefen des Gehirns zu gelangen. Der Unternehmer Musk sprach aber auch davon, Menschen mit "Supervision" auszustatten und menschliche Telepathie zu ermöglichen.
Funktionsweise von Gehirn-Computer-Schnittstellen
Das menschliche Gehirn beherbergt rund 86 Milliarden Neuronen, Nervenzellen, die durch Synapsen miteinander verbunden sind. Wann immer wir uns bewegen, fühlen oder denken, wird ein winziger elektrischer Impuls erzeugt und blitzschnell von einem Neuron zum anderen gesendet. Diese elektrischen Felder können gemessen werden und stellen ein Abbild unserer Gedanken dar. Weil bestimmte Gedanken mit charakteristischen Mustern einhergehen, kann man Computer lernen lassen, aus diesen Mustern Rückschlüsse auf unsere Gedanken zu ziehen.
Der Chip von Neuralink wird mithilfe eines Roboters operativ in das Gehirn eingesetzt. Er ist ungefähr so groß wie eine Ein-Euro-Münze, verfügt über 1024 Elektroden und wird von einer kabellos aufladbaren Lithiumbatterie betrieben. Neuralink baut dabei auf dem Konzept der tiefen Hirnstimulation auf. Die gemessenen elektrophysiologischen Muster stellen dabei ein Abbild der Gedanken dar. Aus diesen Mustern generiert das Implantat konkrete Befehle, die es an Endgeräte wie beispielsweise Smartphones sendet. Der Chip könnte so die Verbindung zwischen Gedanken und körperlichen Reaktionen überwachen oder sogar beeinflussen.
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Weitere Fortschritte und alternative Ansätze
Neuralink ist nicht das einzige Unternehmen, das an Gehirn-Computer-Schnittstellen forscht. Auch andere Firmen wie Precision Neuroscience und Synchron arbeiten an ähnlichen Technologien. Precision Neuroscience will ein ähnliches Implantat über einen sehr feinen Schnitt im Schädel minimalinvasiv am Gehirn anbringen, während Synchron sein System über Blutgefäße in die Nähe der richtigen Gehirnbereiche bringt.
An der Universitätsklinik von Lausanne in der Schweiz wurde schon im letzten Jahr erstmals ein Gehirnchip implantiert, der einem Querschnitt-Gelähmten zumindest ansatzweise wieder Gehen ermöglicht. Dieser Chip überträgt Hirnsignale an einen weiteren Chip, der unterhalb der Verletzung am Rückenmark sitzt. Darüber gelangen Gehirnimpulse wieder an die Beinmuskeln. So kann der Niederländer Gert-Jan Oskam wieder Schritte machen.
Auch ohne Chip im Gehirn funktionieren Exoskelette, die außen an gelähmten Gliedmaßen anliegen und sie über Motoren in Bewegung versetzen. Solche Geräte sind in manchen Fällen schon alltagstauglich, und sie haben zunehmende Bedeutung in der neurologischen Rehabilitation. Denn es ist ein physiotherapeutisches Grundprinzip, bei Lähmungen die natürlichen Bewegungen nachzuahmen. So können Menschen zum Beispiel nach einem Schlaganfall verloren gegangene Fähigkeiten wieder zurückerlangen.
Visionen und mögliche Anwendungen
Medizinische Anwendungen
Aktuell liegt der Fokus noch auf medizinischen Anwendungen - beispielsweise, um Lähmungen oder komplexe neurologische Erkrankungen zu behandeln. Neuralink suchte für seine klinische Studie Patienten mit Tetraplegie. Das ist eine Querschnittlähmung, bei der Beine und Arme betroffen sind.
Künftig könnten auch manche blinde Menschen von der Forschung profitieren. Ein Chip könnte möglicherweise die Aufgabe einer defekten Sehrinde übernehmen - das ist der Teil des Gehirns, der für die Verarbeitung visueller Informationen zuständig ist. Die Idee: Ein Computerchip könnte die Signale aufnehmen und so übersetzen, das das Gehirn sie verarbeiten kann und ein Bild entsteht, erklärt der Arzt und Medizinjournalist Dr. Christoph Specht im ZDF. "Erste Versuche sind schon gemacht worden, so ganz rudimentäres Sehen ist damit möglich", so Specht.
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Mensch-Maschine-Kommunikation und kognitive Erweiterung
Elon Musk geht mit seinen Visionen noch weiter. Sein Plan: Die direkte Kommunikation zwischen einem verdrahteten Gehirn und einem externen Gerät. Es wäre eine revolutionäre Technik, die die Welt veränderte: Menschen würden mit einem Chip im Kopf nur mit Gedanken auf das gesamte Wissen des Internets zugreifen, jede Sprache beherrschen, sogar eine Gedankenübertragung von Gehirn zu Gehirn sei möglich.
Schon 2017 prophezeite Musk, Menschen würden sich in Zukunft über einen Chip telepathisch unterhalten können. 2020, bei der Präsentation eines neuen Gehirnchips von Neuralink, versprach er: Ich denke, dass wir in Zukunft in der Lage sind, Erinnerungen zu speichern und auch wiederzugeben.
Ethische Bedenken und gesellschaftliche Implikationen
Risiken und Komplikationen
Die medizinischen Risiken von Gehirn-Implantaten liegen auf der Hand: Eine Hirn-OP ist notwendig; das ist ein massiver Eingriff. Es kann zu Hirnblutungen kommen, Infektionen im Gehirn drohen. Für die derzeit gängigen Techniken braucht man zudem ein Kabel, das die Daten aus dem Chip im Hirn nach außen leitet. Durch das dauerhaft offene Loch im Schädel könnten weitere Komplikationen folgen.
Zudem gab es bei der ersten Implantation von Neuralink Probleme mit abgelösten Elektroden, was die Präzision und Schnelligkeit der Cursor-Bedienung zunächst senkte.
Ethische Fragen
All diese Visionen werfen viele ethische Fragen auf. Das Gehirn ist der Träger unserer Individualität, unserer Persönlichkeit. Wenn nun Chips im Hirn unser Denken und Handeln beeinflussen, dann wird die Trennung kaum mehr möglich sein, was Mensch ist und was Technik.
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Professor Thomas Stieglitz für Medizinische Mikrotechnik an der Universität Freiburg teilt die Bedenken einiger Neurochirurgen, die sagen: "Aus Spaß lässt sich eigentlich keiner ein Loch im Schädel bohren." Er gibt außerdem zu bedenken, dass viele Fragen offen seien. "Wenn wir jetzt mal das Gesellschaftliche, das Ethische, mal völlig ausblenden, wissen wir noch gar nicht, was so ein Gedanke ist, wie wir den Auslesen können und wie wir ihn wieder einschreiben können."
Akzeptanz in der Bevölkerung
Eine Umfrage des Digitalverbands Bitkom zeigt, dass die Meinungen über Chip-Implantate in der Bevölkerung geteilt sind. 35 Prozent können sich grundsätzlich vorstellen, sich einen Mikrochip implantieren zu lassen, während 58 Prozent dies ablehnen. 59 Prozent der Menschen in Deutschland gehen aktuell davon aus, dass Chip-Implantate die Medizin revolutionieren werden, während 41 die Nutzung solcher Chips allerdings für unethisch halten - und 39 Prozent ist die Vorstellung von Chip-Implantaten unheimlich.