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LEAD Innovation Blog

Lesen Sie hier unsere neuesten Beiträge über Innovationsmanagement und Innovationen verschiedenster Branchen.

Datum: 16-Aug-2019
Autor: Michael PUTZ

Elon Musk und die Zukunft der Gehirn-Maschine-Schnittstelle

Elon Musk hatte in den letzten 25 Jahren viel zu bieten, darunter eine frühe Online-Bank, Solardachziegel, eine Tunnelbaumaschine, ein Elektroauto, eine wiederverwendbare Rakete und sogar ein Elektroauto, das mit einer Rakete ins All geschossen wurde. Mit der Vorstellung seiner Neuralink Gehirn-Maschine-Schnittstelle sorgte der Unternehmer kürzlich in San Francisco erneut für Aufsehen. Was es mit der innovativen Technologie auf sich hat, lesen Sie in diesem Beitrag. 

Anwendungsgebiete der Neuralink Technologie

Brain-Machine-Interfaces (BMIs) sind vielversprechend für die Wiederherstellung der sensorischen und motorischen Funktion und die Behandlung von neurologischen Störungen. Derzeit sind aber klinische BMIs noch nicht weit verbreitet, unter anderem auch deshalb, weil bescheidene Bandbreiten ihr Potenzial begrenzen.

Genau hier setzt das von Elon Musk 2017 gegründete Startup Neuralink an. Das Unternehmen entwickelt Gehirn-Maschine-Schnittstellen mit extrem hoher Bandbreite, um Menschen und Computer miteinander zu verbinden. Außerdem sollen im Vergleich zu den derzeit verwendeten Technologien die potenziellen Auswirkungen dieser Gehirn-Computer-Schnittstelle auf das umliegende Gehirngewebe geringer sein.

In Bezug auf konkrete Ziele liege der Schwerpunkt zunächst auf medizinischen Anwendungen. Neuralink beabsichtigt bereits 2021 ein Produkt auf den Markt zu bringen, welches bei bestimmten schweren Hirnverletzungen (Schlaganfall, Krebsläsion, angeborene Gehirnschäden) zum Einsatz kommt. Weitere potenzielle Anwendungen sollen bei Seh-, Hör- oder anderen sensorischen und motorischen Mängeln unterstützen.

Innovations-Check

 

Klinische Studien am Menschen für 2020 geplant

Laut Neuralink-Präsident Max Hodak möchte das Unternehmen bereits im nächsten Jahr klinische Studien am Menschen starten. Das Ziel der Studien besteht darin, vier 8-mm-Löcher in die Schädel gelähmter Patienten zu bohren und Implantate einzusetzen, mit denen sie Computer und Smartphones mit ihren Gedanken steuern können.

Versuche an Affen und Ratten hat das Unternehmen schon durchgeführt. So war etwa ein Affe bereits in der Lage, einen Computer mit seinem Gehirn zu steuern. „Viele haben das als unmöglich abgeschrieben", sagt Hodak. „Es wird in den nächsten zehn Jahren bedeutende Entwicklungen auf diesem Gebiet geben, die ernst genommen werden sollten."

 

Die Funktionsweise der Neuralink Mensch-Maschine-Schnittstelle

Die Neuralink Schnittstelle besteht aus feinen, flexiblen Elektroden-„Fäden“ und einem acht Millimeter großen Sensor, der im Gehirn platziert wird. Die Fäden sind am Sensor befestigt und sollen die die Aktivität der Nervenzellen erkennen, aufnehmen und an den Sensor übertragen. Dieser wiederum sendet die Signale via Bluetooth an einen Batterie-betriebenen Empfänger, der außen am Kopf hinter dem Ohr sitzt. Von dort sollen die Informationen weiter an einen Computer geschickt werden. So beschreibt Elon Musk die zukünftige Funktionsweise der BIM in seiner Präsentation am 17. Juli 2019.

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Quelle: Neuralink-Präsentation

Das Streaming von Daten mit voller Bandbreite vom Gerät und die gleichzeitige Aufzeichnung von allen Kanälen wird mit einem USB-C-Kabel ermöglicht. Dieses System hat bei dauerhaft implantierten Elektroden eine Spitzenausbeute von bis zu 85,5 Prozent erreicht. Neuralinks Ansatz bietet daher eine enorme Packungsdichte und Skalierbarkeit.

 

Implantation mit Insertionsroboter

Für die Implantation hat Neuralink einen neurochirurgischen Roboter entwickelt, der wie eine „Nähmaschine“ den Sensor und die Elektroden platziert. Um die Verletzung von Oberflächengefäßen zu vermeiden und gezielt spezifische Gehirnregionen anzusteuern, wird jeder Faden mit einer Genauigkeit von Mikrometern individuell in das Gehirn eingeführt.

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Der Roboterelektroden-Inserter: A. Nadelklemmpatrone, B. Gehirn-Positionssensor, C. Lichtmodule, D. Nadelmotor, E. Kamera fokussiert auf die Nadel, F. Kamera mit Weitwinkelansicht des Operationsfeldes, G. Stereoskopische Kameras. Quelle: Whitepaper Neuralink

 

Bei der Insertion werden unglaublich dünne Fäden (zwischen 4 und 6 μm), die etwa einem Drittel des Durchmessers des dünnsten menschlichen Haares entsprechen, tief im Gehirngewebe einer Person implantiert. Der Roboter kann pro Minute sechs Fäden (192 Elektroden) implantieren.

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Implantation der Fäden mit dem Roboter, Whitepaper Neuralink

 

Unter der Leitung eines Neurochirurgen hat der Roboter bereits in 19 Ratten die feinen Elektroden implantiert. In 87 Prozent der Fälle ist das auch korrekt gelungen. Bei einer ersten Demonstration vor einem Reporter zeigte das Startup, dass es die Gehirnaktivität einer Ratte über Tausende winziger Elektroden aufzeichnen kann, die chirurgisch neben den Neuronen und Synapsen des Tieres implantiert wurden.

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A: Kortikale Oberfläche mit implantierten Fäden und minimalen Blutungen B: Implantierte Sensorvorrichtung „System B“, Quelle: Whitepaper Neuralink

 

Gehirn-Computer-Schnittstelle gegen KI-Diktator

In den vergangenen Jahren hat Musk wiederholt über die Notwendigkeit gesprochen, eine Gehirn-Computer-Schnittstelle zu schaffen, um das Wachstum von superschlauer Künstlicher Intelligenz zu stoppen. Langfristig gehe es daher laut Elon Musk bei Neuralink  darum, einen Weg zu finden, um eine Art Symbiose mit künstlicher Intelligenz zu erreichen.

Bereits im September 2016 erklärte Musk, dass eine „Mensch-KI-Symbiose“ helfen würde, KI zu demokratisieren. Menschen müssen mit künstlicher Intelligenz verschmelzen, um die Übernahme künstlicher Intelligenz zu verhindern. In der Dokumentation „Do You Trust This Computer? betonte Musk: „KI könnte verwendet werden, um einen unsterblichen Diktator zu erschaffen, vor dem wir niemals fliehen könnten“.

 „I think if we can effectively merge with A.I. by improving the neural link between your cortex and your digital extension of yourself, which already, like I said, already exists, just has a bandwidth issue. And then effectively you become an A.I.-human symbiote. And if that then is widespread, with anyone who wants it can have it, then we solve the control problem as well, we don’t have to worry about some evil dictator A.I. because we are the A.I. collectively.“

Elon Musk

 

Fazit: Gehirn-Maschine-Schnittstelle

Neuralink setzt seine Ziele hoch – wohl höher als jedes frühere Unternehmen von Musk. Die Technologie ist für medizinische Anwendungen äußerst vielversprechend, wenn sie funktioniert: Eine Gehirnverbindung mit hoher Bandbreite, die über eine Roboteroperation implantiert wird. Die Hoffnung liegt auf besseren und genaueren Ergebnissen als bei früheren Versuchen mit Schnittstellen zwischen Gehirn und Maschine.

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Michael PUTZ

Born in the Salzkammergut. After working for Shell and Porsche, he concentrated on innovation management as a study assistant at the Innovation Department of the Vienna University of Economics and Business Administration. In 2003 he founded LEAD Innovation and manages the company as Managing Partner. Lectures at MIT, in front of companies like Google or NASA.

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