Gehirn-Computer-Schnittstelle

Gehirn-Computer-Schnittstelle

Gehirn-Computer-Schnittstelle


Oben: Eine Frau steuert eine RC-Drohne mit dem Emotiv Insight.

Brain-Computer-Interface Definition

Was bedeutet BCI? Ein BCI (Brain-Computer Interface oder Gehirn-Computer-Schnittstelle) ist eine Technologie, die Signale zwischen dem Gehirn und einem externen Gerät sendet und empfängt. Gehirn-Computer-Schnittstellen werden auch als Gehirn-Maschine-Schnittstellen bezeichnet. BCIs erfassen und interpretieren Gehirnsignale und übertragen sie an eine angeschlossene Maschine, die Befehle ausgibt, die mit den empfangenen Signalen verknüpft sind.

Eine vereinfachte BCI-Definition könnte die Technologie als Kommunikationsverbindung zwischen dem Gehirn und einem externen Gerät beschreiben.

Passives BCI vs. Aktives BCI

BCIs können passiv oder aktiv sein. Ein passives BCI interpretiert lediglich Gehirnsignale, um Einblick in den kognitiven Zustand einer Person zu geben. Beispielsweise kann es den emotionalen Zustand eines Nutzers während einer Konsumforschungsstudie oder eines Schulungsprogramms erkennen.


Oben: Nathalie Labrégère, die mit einer cerebralen motorischen Behinderung geboren wurde, nutzt ein aktives BCI und ein Epoc X Headset, um bei dem Fackellauf der Paralympics 2024 einen Exoskelett-Arm zu steuern. Erfahren Sie mehr

Ein aktives BCI erfordert, dass Nutzer ihre Gehirnsignale aktiv modulieren, um mit einem externen Gerät zu interagieren. Beispielsweise kann sich ein Nutzer vorstellen, seinen Arm zu bewegen, was dazu führt, dass sich ein Roboterarm analog bewegt.

Wie funktioniert ein BCI?

Unser Gehirn ist voller Zellen, die Neuronen genannt werden. Jedes Mal, wenn wir denken, uns bewegen, fühlen oder uns an etwas erinnern, arbeiten unsere Neuronen. Biochemische und elektrische Signale führen diese Arbeit aus. Wissenschaftler können diese Signale erfassen und interpretieren, was sie bedeuten, indem sie die Elektroenzephalographie-Technologie (EEG) nutzen. EEG kann Signale aus dem menschlichen Gehirn lesen und an Verstärker senden. Die verstärkten Signale werden dann von einem BCI-Computerprogramm interpretiert, das die Signale zur Steuerung eines Geräts verwendet.

Signalerfassung

ECoG, LFP, EEG, SU, andere

Signalverarbeitung

Autoregressiv, Fourier-Transformation, Common Spatial Filters, Laplace-Filter, Wavelets, andere

Beispiele für Steuerungsgeräte

  • Speller

  • Cursor

  • Rollstühle

  • Drohnen

  • Spielzeuge

  • Videospiele

  • Internet der Dinge (IoT)

  • Roboterarme

Die besten BCI-Beispiele des letzten Jahrzehnts

 

Was ist ein BCI?

Ein BCI kann auch als Gehirn-Maschine-Schnittstelle, neuronale Steuerungsschnittstelle, Geist-Maschine-Schnittstelle oder direkte neuronale Schnittstelle bezeichnet werden. Ein BCI ermöglicht eine direkte Kommunikation zwischen dem Gehirn und einem externen Gerät, oft um dessen Aktivität zu steuern. BCIs lesen Signale aus dem Gehirn und nutzen Algorithmen für maschinelles Lernen, um die Signale in eine externe Aktion zu übersetzen.

Emotiv-Mitbegründerin und CEO Tan Le erklärt BCI-Lösungen und -Technologien in diesem TED-Talk von 2010:


BCI und EEG

EEG-basierte BCIs zeichnen sich durch die Methode aus, nicht-invasive EEG-Elektroden zu verwenden, um die Gehirnaktivität zu messen und die aufgezeichneten Gehirnsignale in Befehle zu übersetzen.

BCIs erfassen Veränderungen der Gehirnaktivität, die durch ein EEG gemessen werden. BCI-Technologien leiten diese Signale dann an Algorithmen für maschinelles Lernen weiter. Diese Algorithmen wurden darauf trainiert, EEG-Gehirnaktivitäten zu erkennen, die mit bestimmten Emotionen, Aktionen und Ausdrücken verbunden sind. Wenn die Algorithmen übereinstimmende EEG-Gehirnaktivitäten identifizieren, kann das BCI externe Befehle zur Steuerung eines Geräts (wie eines Computercursors, eines Roboterarms oder eines Rollstuhls) übertragen.

Die Geräte wurden so programmiert, dass sie diese Befehle interpretieren und ausführen können, sei es zur Steuerung eines physischen Objekts oder einer digitalen Schnittstelle. Wenn eine Testperson ein EEG-Gerät trägt und an „nach links bewegen“ denkt, bewegt sich der Cursor nach links – das ist ein Beispiel für eine externe Aktion auf einer digitalen Schnittstelle. 

 Ein Leitfaden für BCI-Geräte

Wofür wird ein BCI verwendet?

Gehirn-Computer-Schnittstellenforschung

Die BCI-Forschung (auch Gehirn-Maschine-Schnittstellenforschung genannt) stellt ein schnell wachsendes Feld dar. Akademische Forscher haben untersucht, ob BCI-Nutzer allein durch Gehirnaktivität direkt mit Computersoftware interagieren können. In einer Studie wurde ein BCI-System auf seine Fähigkeit getestet, Gehirnaktivitäten zu erkennen und mit den dazugehörigen mentalen Handlungen zu klassifizieren. Die Ergebnisse zeigten, dass das System alle mentalen Handlungen erfolgreich ausführen konnte und sich mit zusätzlichen Trainingsdaten verbesserte.

Aufgrund der Fähigkeit, externe Geräte durch Gehirnaktivität zu steuern, konzentriert sich ein großer Teil der Gehirn-Computer-Schnittstellenforschung auf die Fernsteuerung. BCI-Forscher haben auch humanoide Roboter eingesetzt, die von BCI-Geräten gesteuert werden, um eine entfernte Umgebung zu beeinflussen. Das BCI ermöglicht es dem Nutzer, den Roboter in der entfernten Umgebung bequem zu steuern. Der menschliche Nutzer erhält ein Feedback vom Roboter, was ihm hilft, vollständig in die entfernte Umgebung einzutauchen. Dies könnte in verschiedenen BCI-Anwendungsfällen nützlich sein, einschließlich militärischer Operationen, medizinischer Eingriffe und Katastrophenmanagement oder Such- und Rettungseinsätzen.

Forscher nutzen BCI auch, um zu verstehen, was neuronale Netze in Echtzeit tun. Die meisten Nervengewebesysteme werden entweder auf der Ebene des einzelnen Neurons verstanden oder auf der kognitiven Ebene philosophiert. BCI wird verwendet, um zu untersuchen, wie bestimmte Gewebesysteme auf elektrische Stimulation reagieren und was dies auf kognitiver Ebene bedeuten könnte.

***Haftungsausschluss – Emotiv-Produkte sind ausschließlich für Forschungszwecke und den persönlichen Gebrauch bestimmt. Unsere Produkte werden nicht als Medizinprodukte im Sinne der EU-Richtlinie 93/42/EWG verkauft. Unsere Produkte sind nicht für die Diagnose oder Behandlung von Krankheiten konzipiert oder bestimmt.

Gehirn-Computer-Schnittstellen in der neurologischen Rehabilitation

Gehirn-Computer-Schnittstellen können Menschen helfen, die ihre Gliedmaßen nicht bewegen können, auf Hilfsmittel angewiesen sind oder nicht sprechen können. Der Einsatz von Gehirn-Computer-Schnittstellen in der neurologischen Rehabilitation (der ärztlich unterstützte Prozess, der darauf abzielt, Menschen mit Erkrankungen, Verletzungen oder Krankheiten des Nervensystems zu helfen) kann dazu beitragen, die Fähigkeit einer Person zu verbessern, den Alltag zu bewältigen. BCIs werden häufig zur Rehabilitation nach einem Schlaganfall oder einer Verletzung eingesetzt. In Zukunft könnten BCI-Medizinprodukte auch bei Operationen oder anderen medizinischen Eingriffen zum Einsatz kommen.

BCI ermöglicht es Probanden mit motorischen Behinderungen, ihre Gehirnaktivität zu nutzen, um Objekte in ihrer Umgebung zu steuern und zu kommunizieren. Gehirn-Computer-Schnittstellen, die EEG-Signale nutzen, können ihnen helfen, eine Prothese oder eine Computerschnittstelle zu steuern.

Dieses BCI-Programm verbindet Kinder mit Behinderungen mit ihrer Welt

Gehirn-Computer-Schnittstellen beim Gaming

BCI-Software kann mentale Befehle aus EEG-Daten in Befehle in einem Videospiel „übersetzen“. Beim Gehirn-Computer-Schnittstellen-Gaming tragen die Probanden ein EEG-Headset, während sie VR-Spiele spielen, die darauf ausgelegt sind, virtuelle Objekte zu steuern. Beim BCI-Gaming nutzt die Testperson anstelle eines herkömmlichen Gamecontrollers mentale Befehle, um bewegungsbasierte Aktionen im Spiel zu ermöglichen – wie „Schieben“, „Ziehen“ oder „Springen“. Das BCI verarbeitet mentale Befehle aus dem EEG und löst die entsprechende Aktion im VR-Spiel aus (Virtual Reality mit direkter neuronaler Schnittstelle).

Der EMOTIV EPOC debütierte 2011 als Videospiellink. Obwohl er seiner Zeit voraus war, machen es Fortschritte bei EEG-Hardware, -Software und künstlicher Intelligenz heute einfacher denn je, Videospiele mit dem Gehirn zu spielen.


 

DAMALS: Freihändiges Spielen von Spirit Mountain mit dem EPOC+ im Jahr 2011. (Quelle)

Spirit Mountain wurde von Grund auf für BCI-Gaming entwickelt.


HEUTE: Freihändiges Spielen von Elden Ring mit dem Epoc X im Jahr 2024. (Quelle)

Elden Ring wurde für PC und Konsolen entwickelt. Ein maßgeschneiderter BCI-Controller wurde unter Verwendung der Cortex-API entwickelt, was ein freihändiges Spielen ermöglicht.

EmotivBCI-Software herunterladen

BCI-Spiele entwickeln

Teilen Sie Ihre BCI-Projekte mit uns! Markieren Sie #EMOTIV in den sozialen Medien oder senden Sie eine E-Mail an hello@emotiv.com.

Benötigen Sie weitere Hilfe? KONTAKTIEREN SIE UNS

Wie können Gehirn-Computer-Schnittstellen unser Leben verändern?

BCIs stellen lebensverändernde Möglichkeiten für Personen mit motorischen Einschränkungen dar, da sie es ihnen ermöglichen, physische Aktionen auszuführen, die sie sonst nicht tun könnten. BCI übersetzt Gehirnsignale mithilfe von Algorithmen der künstlichen Intelligenz in Befehlsleistungen. Diese Befehle können zur Steuerung von Rollstühlen, Armprothesen oder anderen unterstützenden Technologien verwendet werden.

Die BCI-Technologie hat das Potenzial, alltägliche Aufgaben für Menschen aller Fähigkeitsstufen einfacher zu machen. Beispielsweise können BCIs das Tippen oder die Eingabe von Sprachbefehlen überflüssig machen – Probanden könnten Navigations- und Eingabebefehle über Gehirnaktivität an einen Computer senden.

Ethische Fragen zu Gehirn-Computer-Schnittstellen

Mit den lebensverändernden Möglichkeiten der BCI-Technologie gehen ethische Bedenken einher. Da das Feld der Gehirn-Computer-Schnittstellenforschung wächst und sich die Technologie in BCI-Anwendungen weiter verbessert, wurde eine Reihe von ethischen Fragen zu Gehirn-Computer-Schnittstellen aufgeworfen.

BCI-Sicherheitsprobleme

Ein BCI ist eine Softwareanwendung, und wie bei jeder Software, die Informationen an ein externes Gerät sendet, können die übertragenen Daten für böswillige Zwecke extrahiert werden. Sicherheit ist in der BCI-Technologie besonders kritisch, da BCI Signale direkt aus dem Nervensystem einer Testperson erfasst. Obwohl BCI derzeit weder die Absichten des Nutzers, private Gedanken noch das, was er liest oder ansieht, extrahieren kann, könnte die Kombination von BCI-Daten mit bestimmten Reizen dies eines Tages möglich machen. BCI könnte verwendet werden, um den Gesundheitszustand eines Nutzers oder seine Vertrautheit mit bestimmten Ereignissen zu bestimmen, was ein erhebliches Risiko für die Privatsphäre darstellt.

BCI-Datenschutzprobleme

Ebenso ist der Datenschutz ein wichtiges Thema in der BCI-Ethik, da die erfassten neuronalen Signale genutzt werden können, um Zugriff auf private Informationen eines Nutzers zu erhalten. Ethiker haben Bedenken geäußert, wie BCI-Daten gespeichert und geschützt werden. Sollten BCI-Daten beispielsweise als medizinische Daten oder als kommerzielle Daten behandelt werden? Sollten BCI-Daten anonymisiert werden? Woher wissen Nutzer, ob ihre BCI-Daten für kommerzielle Zwecke verwendet wurden? Während ein Großteil der Diskussion über ethische Aspekte von Gehirn-Computer-Schnittstellen noch im Entstehen begriffen ist, bleiben Datenschutz- und Sicherheitsaspekte wesentliche Anliegen.

Erfahren Sie, wie Emotiv Ihre Gehirndaten schützt.

BCI-Anwendungsfälle

Hier sind einige der am häufigsten verwendeten Beispiele für Gehirn-Computer-Schnittstellen, die heute im Einsatz sind:

  • Neurowissenschaften

  • Militär

  • Medizin

  • Rettungsdienst/Katastrophenschutz

  • Sicherheit

  • Bildung

  • Rehabilitation


Eine kurze Geschichte des BCI

Der früheste Punkt in der Geschichte des BCI lässt sich auf den deutschen Physiologen und Psychiater Hans Berger zurückführen. Berger erfand das Elektroenzephalogramm, ein Gerät, das EEG-Signale aufzeichnet. Ihm wird die Aufzeichnung der ersten menschlichen EEG-Gehirnwellen im Jahr 1924 zugeschrieben.

Das früheste veröffentlichte BCI-Experiment bestand darin, mithilfe eines EEG einen Cursor auf einem Bildschirm zu bewegen. Dieses Experiment aus dem Jahr 1977 war die erste aufgezeichnete erfolgreiche Anwendung von BCI in einem Labor.

Ein monumentales Experiment im Jahr 1988, das von Stevo Bozinovski, Mihail Sestakov und Liljana Bozinovska durchgeführt wurde, nutzte BCI und EEG, um einen Roboter zu steuern. Die Testperson wies den Roboter an, einer Linie auf dem Boden zu folgen, indem sie Gehirnsignale von einem EEG-Gerät an die mit dem Roboter verbundene BCI-Software sendete. Dieses Experiment war das erste, bei dem ein physisches Objekt erfolgreich mithilfe eines EEG-Geräts gesteuert wurde.

Seitdem wurde eine Vielzahl von Neurotechnologie-Unternehmen mit dem Ziel gegründet, BCI-Implantate und tragbare Technologie sicher und effektiv für den alltäglichen Gebrauch zu machen. Emotiv war 2011 das erste Unternehmen, das ein kabelloses EEG-Headset auf den Markt brachte.

Erst kürzlich, im Jahr 2017, war Rodrigo Hübner Mendes, ein Tetraplegiker, dank BCI-Technologien und einem Emotiv EEG-Headset der erste Mensch überhaupt, der ein Formel-1-Auto ausschließlich mit seinen Gehirnwellen steuerte.

Neuralink des Unternehmers Elon Musk ist ein Unternehmen, das sich auf die Entwicklung von BCI-Geräten konzentriert, die in das menschliche Gehirn implantiert werden können. Im Jahr 2024 steuerte ein Teilnehmer namens Alex erfolgreich einen Cursor und spielte ein Videospiel mit seinen Gehirnwellen. 

Facebook kündigte 2017 ebenfalls an, ein BCI zu entwickeln. Die Gehirn-Computer-Schnittstelle von Facebook zielt darauf ab, Nutzern das Tippen ausschließlich über ihre Gehirnwellen durch nicht-invasive Gehirn-Computer-Schnittstellen zu ermöglichen.

Wer hat Gehirn-Computer-Schnittstellen erfunden?

UCLA-Professor Jacques Vidal prägte den Begriff „BCI“ und verfasste die ersten Peer-Review-Veröffentlichungen zu diesem Thema. Vidal ist weithin als Erfinder des BCI anerkannt, wie aus Fachartikeln hervorgeht.

Bietet Emotiv Gehirn-Computer-Schnittstellen-Geräte an?

Ja! Emotiv ist ein anerkannter Pionier und Marktführer auf dem Gebiet der BCI für Unternehmenslösungen, den persönlichen Gebrauch und die kabellose EEG-Technologie. 

Emotiv bietet Gehirn-Computer-Schnittstellen-Geräte an, die mit seiner Gehirn-Computer-Schnittstellen-Software namens EmotivBCI gekoppelt werden können. EmotivBCI kann direkt verwendet werden, um ein BCI in einem Computer zu implementieren. Es kann auch mit der kostenlosen Open-Source-Plattform NodeRed verknüpft werden, die BCI-Ausgänge mit vielen kompatiblen externen Hardwaregeräten verbindet, um eine direkte mentale Kontrolle über reale Geräte zu ermöglichen. EmotivBCI und NodeRed ermöglichen Entwicklern die Erstellung von BCI-Anwendungen. Zu den Gehirn-Computer-Schnittstellen-Geräten von Emotiv gehören die EEG-Headsets Emotiv Insight und Emotiv Epoc X.

Alle Emotiv BCI-Produkte anzeigen

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Oben: Eine Frau steuert eine RC-Drohne mit dem Emotiv Insight.

Brain-Computer-Interface Definition

Was bedeutet BCI? Ein BCI (Brain-Computer Interface oder Gehirn-Computer-Schnittstelle) ist eine Technologie, die Signale zwischen dem Gehirn und einem externen Gerät sendet und empfängt. Gehirn-Computer-Schnittstellen werden auch als Gehirn-Maschine-Schnittstellen bezeichnet. BCIs erfassen und interpretieren Gehirnsignale und übertragen sie an eine angeschlossene Maschine, die Befehle ausgibt, die mit den empfangenen Signalen verknüpft sind.

Eine vereinfachte BCI-Definition könnte die Technologie als Kommunikationsverbindung zwischen dem Gehirn und einem externen Gerät beschreiben.

Passives BCI vs. Aktives BCI

BCIs können passiv oder aktiv sein. Ein passives BCI interpretiert lediglich Gehirnsignale, um Einblick in den kognitiven Zustand einer Person zu geben. Beispielsweise kann es den emotionalen Zustand eines Nutzers während einer Konsumforschungsstudie oder eines Schulungsprogramms erkennen.


Oben: Nathalie Labrégère, die mit einer cerebralen motorischen Behinderung geboren wurde, nutzt ein aktives BCI und ein Epoc X Headset, um bei dem Fackellauf der Paralympics 2024 einen Exoskelett-Arm zu steuern. Erfahren Sie mehr

Ein aktives BCI erfordert, dass Nutzer ihre Gehirnsignale aktiv modulieren, um mit einem externen Gerät zu interagieren. Beispielsweise kann sich ein Nutzer vorstellen, seinen Arm zu bewegen, was dazu führt, dass sich ein Roboterarm analog bewegt.

Wie funktioniert ein BCI?

Unser Gehirn ist voller Zellen, die Neuronen genannt werden. Jedes Mal, wenn wir denken, uns bewegen, fühlen oder uns an etwas erinnern, arbeiten unsere Neuronen. Biochemische und elektrische Signale führen diese Arbeit aus. Wissenschaftler können diese Signale erfassen und interpretieren, was sie bedeuten, indem sie die Elektroenzephalographie-Technologie (EEG) nutzen. EEG kann Signale aus dem menschlichen Gehirn lesen und an Verstärker senden. Die verstärkten Signale werden dann von einem BCI-Computerprogramm interpretiert, das die Signale zur Steuerung eines Geräts verwendet.

Signalerfassung

ECoG, LFP, EEG, SU, andere

Signalverarbeitung

Autoregressiv, Fourier-Transformation, Common Spatial Filters, Laplace-Filter, Wavelets, andere

Beispiele für Steuerungsgeräte

  • Speller

  • Cursor

  • Rollstühle

  • Drohnen

  • Spielzeuge

  • Videospiele

  • Internet der Dinge (IoT)

  • Roboterarme

Die besten BCI-Beispiele des letzten Jahrzehnts

 

Was ist ein BCI?

Ein BCI kann auch als Gehirn-Maschine-Schnittstelle, neuronale Steuerungsschnittstelle, Geist-Maschine-Schnittstelle oder direkte neuronale Schnittstelle bezeichnet werden. Ein BCI ermöglicht eine direkte Kommunikation zwischen dem Gehirn und einem externen Gerät, oft um dessen Aktivität zu steuern. BCIs lesen Signale aus dem Gehirn und nutzen Algorithmen für maschinelles Lernen, um die Signale in eine externe Aktion zu übersetzen.

Emotiv-Mitbegründerin und CEO Tan Le erklärt BCI-Lösungen und -Technologien in diesem TED-Talk von 2010:


BCI und EEG

EEG-basierte BCIs zeichnen sich durch die Methode aus, nicht-invasive EEG-Elektroden zu verwenden, um die Gehirnaktivität zu messen und die aufgezeichneten Gehirnsignale in Befehle zu übersetzen.

BCIs erfassen Veränderungen der Gehirnaktivität, die durch ein EEG gemessen werden. BCI-Technologien leiten diese Signale dann an Algorithmen für maschinelles Lernen weiter. Diese Algorithmen wurden darauf trainiert, EEG-Gehirnaktivitäten zu erkennen, die mit bestimmten Emotionen, Aktionen und Ausdrücken verbunden sind. Wenn die Algorithmen übereinstimmende EEG-Gehirnaktivitäten identifizieren, kann das BCI externe Befehle zur Steuerung eines Geräts (wie eines Computercursors, eines Roboterarms oder eines Rollstuhls) übertragen.

Die Geräte wurden so programmiert, dass sie diese Befehle interpretieren und ausführen können, sei es zur Steuerung eines physischen Objekts oder einer digitalen Schnittstelle. Wenn eine Testperson ein EEG-Gerät trägt und an „nach links bewegen“ denkt, bewegt sich der Cursor nach links – das ist ein Beispiel für eine externe Aktion auf einer digitalen Schnittstelle. 

 Ein Leitfaden für BCI-Geräte

Wofür wird ein BCI verwendet?

Gehirn-Computer-Schnittstellenforschung

Die BCI-Forschung (auch Gehirn-Maschine-Schnittstellenforschung genannt) stellt ein schnell wachsendes Feld dar. Akademische Forscher haben untersucht, ob BCI-Nutzer allein durch Gehirnaktivität direkt mit Computersoftware interagieren können. In einer Studie wurde ein BCI-System auf seine Fähigkeit getestet, Gehirnaktivitäten zu erkennen und mit den dazugehörigen mentalen Handlungen zu klassifizieren. Die Ergebnisse zeigten, dass das System alle mentalen Handlungen erfolgreich ausführen konnte und sich mit zusätzlichen Trainingsdaten verbesserte.

Aufgrund der Fähigkeit, externe Geräte durch Gehirnaktivität zu steuern, konzentriert sich ein großer Teil der Gehirn-Computer-Schnittstellenforschung auf die Fernsteuerung. BCI-Forscher haben auch humanoide Roboter eingesetzt, die von BCI-Geräten gesteuert werden, um eine entfernte Umgebung zu beeinflussen. Das BCI ermöglicht es dem Nutzer, den Roboter in der entfernten Umgebung bequem zu steuern. Der menschliche Nutzer erhält ein Feedback vom Roboter, was ihm hilft, vollständig in die entfernte Umgebung einzutauchen. Dies könnte in verschiedenen BCI-Anwendungsfällen nützlich sein, einschließlich militärischer Operationen, medizinischer Eingriffe und Katastrophenmanagement oder Such- und Rettungseinsätzen.

Forscher nutzen BCI auch, um zu verstehen, was neuronale Netze in Echtzeit tun. Die meisten Nervengewebesysteme werden entweder auf der Ebene des einzelnen Neurons verstanden oder auf der kognitiven Ebene philosophiert. BCI wird verwendet, um zu untersuchen, wie bestimmte Gewebesysteme auf elektrische Stimulation reagieren und was dies auf kognitiver Ebene bedeuten könnte.

***Haftungsausschluss – Emotiv-Produkte sind ausschließlich für Forschungszwecke und den persönlichen Gebrauch bestimmt. Unsere Produkte werden nicht als Medizinprodukte im Sinne der EU-Richtlinie 93/42/EWG verkauft. Unsere Produkte sind nicht für die Diagnose oder Behandlung von Krankheiten konzipiert oder bestimmt.

Gehirn-Computer-Schnittstellen in der neurologischen Rehabilitation

Gehirn-Computer-Schnittstellen können Menschen helfen, die ihre Gliedmaßen nicht bewegen können, auf Hilfsmittel angewiesen sind oder nicht sprechen können. Der Einsatz von Gehirn-Computer-Schnittstellen in der neurologischen Rehabilitation (der ärztlich unterstützte Prozess, der darauf abzielt, Menschen mit Erkrankungen, Verletzungen oder Krankheiten des Nervensystems zu helfen) kann dazu beitragen, die Fähigkeit einer Person zu verbessern, den Alltag zu bewältigen. BCIs werden häufig zur Rehabilitation nach einem Schlaganfall oder einer Verletzung eingesetzt. In Zukunft könnten BCI-Medizinprodukte auch bei Operationen oder anderen medizinischen Eingriffen zum Einsatz kommen.

BCI ermöglicht es Probanden mit motorischen Behinderungen, ihre Gehirnaktivität zu nutzen, um Objekte in ihrer Umgebung zu steuern und zu kommunizieren. Gehirn-Computer-Schnittstellen, die EEG-Signale nutzen, können ihnen helfen, eine Prothese oder eine Computerschnittstelle zu steuern.

Dieses BCI-Programm verbindet Kinder mit Behinderungen mit ihrer Welt

Gehirn-Computer-Schnittstellen beim Gaming

BCI-Software kann mentale Befehle aus EEG-Daten in Befehle in einem Videospiel „übersetzen“. Beim Gehirn-Computer-Schnittstellen-Gaming tragen die Probanden ein EEG-Headset, während sie VR-Spiele spielen, die darauf ausgelegt sind, virtuelle Objekte zu steuern. Beim BCI-Gaming nutzt die Testperson anstelle eines herkömmlichen Gamecontrollers mentale Befehle, um bewegungsbasierte Aktionen im Spiel zu ermöglichen – wie „Schieben“, „Ziehen“ oder „Springen“. Das BCI verarbeitet mentale Befehle aus dem EEG und löst die entsprechende Aktion im VR-Spiel aus (Virtual Reality mit direkter neuronaler Schnittstelle).

Der EMOTIV EPOC debütierte 2011 als Videospiellink. Obwohl er seiner Zeit voraus war, machen es Fortschritte bei EEG-Hardware, -Software und künstlicher Intelligenz heute einfacher denn je, Videospiele mit dem Gehirn zu spielen.


 

DAMALS: Freihändiges Spielen von Spirit Mountain mit dem EPOC+ im Jahr 2011. (Quelle)

Spirit Mountain wurde von Grund auf für BCI-Gaming entwickelt.


HEUTE: Freihändiges Spielen von Elden Ring mit dem Epoc X im Jahr 2024. (Quelle)

Elden Ring wurde für PC und Konsolen entwickelt. Ein maßgeschneiderter BCI-Controller wurde unter Verwendung der Cortex-API entwickelt, was ein freihändiges Spielen ermöglicht.

EmotivBCI-Software herunterladen

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Wie können Gehirn-Computer-Schnittstellen unser Leben verändern?

BCIs stellen lebensverändernde Möglichkeiten für Personen mit motorischen Einschränkungen dar, da sie es ihnen ermöglichen, physische Aktionen auszuführen, die sie sonst nicht tun könnten. BCI übersetzt Gehirnsignale mithilfe von Algorithmen der künstlichen Intelligenz in Befehlsleistungen. Diese Befehle können zur Steuerung von Rollstühlen, Armprothesen oder anderen unterstützenden Technologien verwendet werden.

Die BCI-Technologie hat das Potenzial, alltägliche Aufgaben für Menschen aller Fähigkeitsstufen einfacher zu machen. Beispielsweise können BCIs das Tippen oder die Eingabe von Sprachbefehlen überflüssig machen – Probanden könnten Navigations- und Eingabebefehle über Gehirnaktivität an einen Computer senden.

Ethische Fragen zu Gehirn-Computer-Schnittstellen

Mit den lebensverändernden Möglichkeiten der BCI-Technologie gehen ethische Bedenken einher. Da das Feld der Gehirn-Computer-Schnittstellenforschung wächst und sich die Technologie in BCI-Anwendungen weiter verbessert, wurde eine Reihe von ethischen Fragen zu Gehirn-Computer-Schnittstellen aufgeworfen.

BCI-Sicherheitsprobleme

Ein BCI ist eine Softwareanwendung, und wie bei jeder Software, die Informationen an ein externes Gerät sendet, können die übertragenen Daten für böswillige Zwecke extrahiert werden. Sicherheit ist in der BCI-Technologie besonders kritisch, da BCI Signale direkt aus dem Nervensystem einer Testperson erfasst. Obwohl BCI derzeit weder die Absichten des Nutzers, private Gedanken noch das, was er liest oder ansieht, extrahieren kann, könnte die Kombination von BCI-Daten mit bestimmten Reizen dies eines Tages möglich machen. BCI könnte verwendet werden, um den Gesundheitszustand eines Nutzers oder seine Vertrautheit mit bestimmten Ereignissen zu bestimmen, was ein erhebliches Risiko für die Privatsphäre darstellt.

BCI-Datenschutzprobleme

Ebenso ist der Datenschutz ein wichtiges Thema in der BCI-Ethik, da die erfassten neuronalen Signale genutzt werden können, um Zugriff auf private Informationen eines Nutzers zu erhalten. Ethiker haben Bedenken geäußert, wie BCI-Daten gespeichert und geschützt werden. Sollten BCI-Daten beispielsweise als medizinische Daten oder als kommerzielle Daten behandelt werden? Sollten BCI-Daten anonymisiert werden? Woher wissen Nutzer, ob ihre BCI-Daten für kommerzielle Zwecke verwendet wurden? Während ein Großteil der Diskussion über ethische Aspekte von Gehirn-Computer-Schnittstellen noch im Entstehen begriffen ist, bleiben Datenschutz- und Sicherheitsaspekte wesentliche Anliegen.

Erfahren Sie, wie Emotiv Ihre Gehirndaten schützt.

BCI-Anwendungsfälle

Hier sind einige der am häufigsten verwendeten Beispiele für Gehirn-Computer-Schnittstellen, die heute im Einsatz sind:

  • Neurowissenschaften

  • Militär

  • Medizin

  • Rettungsdienst/Katastrophenschutz

  • Sicherheit

  • Bildung

  • Rehabilitation


Eine kurze Geschichte des BCI

Der früheste Punkt in der Geschichte des BCI lässt sich auf den deutschen Physiologen und Psychiater Hans Berger zurückführen. Berger erfand das Elektroenzephalogramm, ein Gerät, das EEG-Signale aufzeichnet. Ihm wird die Aufzeichnung der ersten menschlichen EEG-Gehirnwellen im Jahr 1924 zugeschrieben.

Das früheste veröffentlichte BCI-Experiment bestand darin, mithilfe eines EEG einen Cursor auf einem Bildschirm zu bewegen. Dieses Experiment aus dem Jahr 1977 war die erste aufgezeichnete erfolgreiche Anwendung von BCI in einem Labor.

Ein monumentales Experiment im Jahr 1988, das von Stevo Bozinovski, Mihail Sestakov und Liljana Bozinovska durchgeführt wurde, nutzte BCI und EEG, um einen Roboter zu steuern. Die Testperson wies den Roboter an, einer Linie auf dem Boden zu folgen, indem sie Gehirnsignale von einem EEG-Gerät an die mit dem Roboter verbundene BCI-Software sendete. Dieses Experiment war das erste, bei dem ein physisches Objekt erfolgreich mithilfe eines EEG-Geräts gesteuert wurde.

Seitdem wurde eine Vielzahl von Neurotechnologie-Unternehmen mit dem Ziel gegründet, BCI-Implantate und tragbare Technologie sicher und effektiv für den alltäglichen Gebrauch zu machen. Emotiv war 2011 das erste Unternehmen, das ein kabelloses EEG-Headset auf den Markt brachte.

Erst kürzlich, im Jahr 2017, war Rodrigo Hübner Mendes, ein Tetraplegiker, dank BCI-Technologien und einem Emotiv EEG-Headset der erste Mensch überhaupt, der ein Formel-1-Auto ausschließlich mit seinen Gehirnwellen steuerte.

Neuralink des Unternehmers Elon Musk ist ein Unternehmen, das sich auf die Entwicklung von BCI-Geräten konzentriert, die in das menschliche Gehirn implantiert werden können. Im Jahr 2024 steuerte ein Teilnehmer namens Alex erfolgreich einen Cursor und spielte ein Videospiel mit seinen Gehirnwellen. 

Facebook kündigte 2017 ebenfalls an, ein BCI zu entwickeln. Die Gehirn-Computer-Schnittstelle von Facebook zielt darauf ab, Nutzern das Tippen ausschließlich über ihre Gehirnwellen durch nicht-invasive Gehirn-Computer-Schnittstellen zu ermöglichen.

Wer hat Gehirn-Computer-Schnittstellen erfunden?

UCLA-Professor Jacques Vidal prägte den Begriff „BCI“ und verfasste die ersten Peer-Review-Veröffentlichungen zu diesem Thema. Vidal ist weithin als Erfinder des BCI anerkannt, wie aus Fachartikeln hervorgeht.

Bietet Emotiv Gehirn-Computer-Schnittstellen-Geräte an?

Ja! Emotiv ist ein anerkannter Pionier und Marktführer auf dem Gebiet der BCI für Unternehmenslösungen, den persönlichen Gebrauch und die kabellose EEG-Technologie. 

Emotiv bietet Gehirn-Computer-Schnittstellen-Geräte an, die mit seiner Gehirn-Computer-Schnittstellen-Software namens EmotivBCI gekoppelt werden können. EmotivBCI kann direkt verwendet werden, um ein BCI in einem Computer zu implementieren. Es kann auch mit der kostenlosen Open-Source-Plattform NodeRed verknüpft werden, die BCI-Ausgänge mit vielen kompatiblen externen Hardwaregeräten verbindet, um eine direkte mentale Kontrolle über reale Geräte zu ermöglichen. EmotivBCI und NodeRed ermöglichen Entwicklern die Erstellung von BCI-Anwendungen. Zu den Gehirn-Computer-Schnittstellen-Geräten von Emotiv gehören die EEG-Headsets Emotiv Insight und Emotiv Epoc X.

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Oben: Eine Frau steuert eine RC-Drohne mit dem Emotiv Insight.

Brain-Computer-Interface Definition

Was bedeutet BCI? Ein BCI (Brain-Computer Interface oder Gehirn-Computer-Schnittstelle) ist eine Technologie, die Signale zwischen dem Gehirn und einem externen Gerät sendet und empfängt. Gehirn-Computer-Schnittstellen werden auch als Gehirn-Maschine-Schnittstellen bezeichnet. BCIs erfassen und interpretieren Gehirnsignale und übertragen sie an eine angeschlossene Maschine, die Befehle ausgibt, die mit den empfangenen Signalen verknüpft sind.

Eine vereinfachte BCI-Definition könnte die Technologie als Kommunikationsverbindung zwischen dem Gehirn und einem externen Gerät beschreiben.

Passives BCI vs. Aktives BCI

BCIs können passiv oder aktiv sein. Ein passives BCI interpretiert lediglich Gehirnsignale, um Einblick in den kognitiven Zustand einer Person zu geben. Beispielsweise kann es den emotionalen Zustand eines Nutzers während einer Konsumforschungsstudie oder eines Schulungsprogramms erkennen.


Oben: Nathalie Labrégère, die mit einer cerebralen motorischen Behinderung geboren wurde, nutzt ein aktives BCI und ein Epoc X Headset, um bei dem Fackellauf der Paralympics 2024 einen Exoskelett-Arm zu steuern. Erfahren Sie mehr

Ein aktives BCI erfordert, dass Nutzer ihre Gehirnsignale aktiv modulieren, um mit einem externen Gerät zu interagieren. Beispielsweise kann sich ein Nutzer vorstellen, seinen Arm zu bewegen, was dazu führt, dass sich ein Roboterarm analog bewegt.

Wie funktioniert ein BCI?

Unser Gehirn ist voller Zellen, die Neuronen genannt werden. Jedes Mal, wenn wir denken, uns bewegen, fühlen oder uns an etwas erinnern, arbeiten unsere Neuronen. Biochemische und elektrische Signale führen diese Arbeit aus. Wissenschaftler können diese Signale erfassen und interpretieren, was sie bedeuten, indem sie die Elektroenzephalographie-Technologie (EEG) nutzen. EEG kann Signale aus dem menschlichen Gehirn lesen und an Verstärker senden. Die verstärkten Signale werden dann von einem BCI-Computerprogramm interpretiert, das die Signale zur Steuerung eines Geräts verwendet.

Signalerfassung

ECoG, LFP, EEG, SU, andere

Signalverarbeitung

Autoregressiv, Fourier-Transformation, Common Spatial Filters, Laplace-Filter, Wavelets, andere

Beispiele für Steuerungsgeräte

  • Speller

  • Cursor

  • Rollstühle

  • Drohnen

  • Spielzeuge

  • Videospiele

  • Internet der Dinge (IoT)

  • Roboterarme

Die besten BCI-Beispiele des letzten Jahrzehnts

 

Was ist ein BCI?

Ein BCI kann auch als Gehirn-Maschine-Schnittstelle, neuronale Steuerungsschnittstelle, Geist-Maschine-Schnittstelle oder direkte neuronale Schnittstelle bezeichnet werden. Ein BCI ermöglicht eine direkte Kommunikation zwischen dem Gehirn und einem externen Gerät, oft um dessen Aktivität zu steuern. BCIs lesen Signale aus dem Gehirn und nutzen Algorithmen für maschinelles Lernen, um die Signale in eine externe Aktion zu übersetzen.

Emotiv-Mitbegründerin und CEO Tan Le erklärt BCI-Lösungen und -Technologien in diesem TED-Talk von 2010:


BCI und EEG

EEG-basierte BCIs zeichnen sich durch die Methode aus, nicht-invasive EEG-Elektroden zu verwenden, um die Gehirnaktivität zu messen und die aufgezeichneten Gehirnsignale in Befehle zu übersetzen.

BCIs erfassen Veränderungen der Gehirnaktivität, die durch ein EEG gemessen werden. BCI-Technologien leiten diese Signale dann an Algorithmen für maschinelles Lernen weiter. Diese Algorithmen wurden darauf trainiert, EEG-Gehirnaktivitäten zu erkennen, die mit bestimmten Emotionen, Aktionen und Ausdrücken verbunden sind. Wenn die Algorithmen übereinstimmende EEG-Gehirnaktivitäten identifizieren, kann das BCI externe Befehle zur Steuerung eines Geräts (wie eines Computercursors, eines Roboterarms oder eines Rollstuhls) übertragen.

Die Geräte wurden so programmiert, dass sie diese Befehle interpretieren und ausführen können, sei es zur Steuerung eines physischen Objekts oder einer digitalen Schnittstelle. Wenn eine Testperson ein EEG-Gerät trägt und an „nach links bewegen“ denkt, bewegt sich der Cursor nach links – das ist ein Beispiel für eine externe Aktion auf einer digitalen Schnittstelle. 

 Ein Leitfaden für BCI-Geräte

Wofür wird ein BCI verwendet?

Gehirn-Computer-Schnittstellenforschung

Die BCI-Forschung (auch Gehirn-Maschine-Schnittstellenforschung genannt) stellt ein schnell wachsendes Feld dar. Akademische Forscher haben untersucht, ob BCI-Nutzer allein durch Gehirnaktivität direkt mit Computersoftware interagieren können. In einer Studie wurde ein BCI-System auf seine Fähigkeit getestet, Gehirnaktivitäten zu erkennen und mit den dazugehörigen mentalen Handlungen zu klassifizieren. Die Ergebnisse zeigten, dass das System alle mentalen Handlungen erfolgreich ausführen konnte und sich mit zusätzlichen Trainingsdaten verbesserte.

Aufgrund der Fähigkeit, externe Geräte durch Gehirnaktivität zu steuern, konzentriert sich ein großer Teil der Gehirn-Computer-Schnittstellenforschung auf die Fernsteuerung. BCI-Forscher haben auch humanoide Roboter eingesetzt, die von BCI-Geräten gesteuert werden, um eine entfernte Umgebung zu beeinflussen. Das BCI ermöglicht es dem Nutzer, den Roboter in der entfernten Umgebung bequem zu steuern. Der menschliche Nutzer erhält ein Feedback vom Roboter, was ihm hilft, vollständig in die entfernte Umgebung einzutauchen. Dies könnte in verschiedenen BCI-Anwendungsfällen nützlich sein, einschließlich militärischer Operationen, medizinischer Eingriffe und Katastrophenmanagement oder Such- und Rettungseinsätzen.

Forscher nutzen BCI auch, um zu verstehen, was neuronale Netze in Echtzeit tun. Die meisten Nervengewebesysteme werden entweder auf der Ebene des einzelnen Neurons verstanden oder auf der kognitiven Ebene philosophiert. BCI wird verwendet, um zu untersuchen, wie bestimmte Gewebesysteme auf elektrische Stimulation reagieren und was dies auf kognitiver Ebene bedeuten könnte.

***Haftungsausschluss – Emotiv-Produkte sind ausschließlich für Forschungszwecke und den persönlichen Gebrauch bestimmt. Unsere Produkte werden nicht als Medizinprodukte im Sinne der EU-Richtlinie 93/42/EWG verkauft. Unsere Produkte sind nicht für die Diagnose oder Behandlung von Krankheiten konzipiert oder bestimmt.

Gehirn-Computer-Schnittstellen in der neurologischen Rehabilitation

Gehirn-Computer-Schnittstellen können Menschen helfen, die ihre Gliedmaßen nicht bewegen können, auf Hilfsmittel angewiesen sind oder nicht sprechen können. Der Einsatz von Gehirn-Computer-Schnittstellen in der neurologischen Rehabilitation (der ärztlich unterstützte Prozess, der darauf abzielt, Menschen mit Erkrankungen, Verletzungen oder Krankheiten des Nervensystems zu helfen) kann dazu beitragen, die Fähigkeit einer Person zu verbessern, den Alltag zu bewältigen. BCIs werden häufig zur Rehabilitation nach einem Schlaganfall oder einer Verletzung eingesetzt. In Zukunft könnten BCI-Medizinprodukte auch bei Operationen oder anderen medizinischen Eingriffen zum Einsatz kommen.

BCI ermöglicht es Probanden mit motorischen Behinderungen, ihre Gehirnaktivität zu nutzen, um Objekte in ihrer Umgebung zu steuern und zu kommunizieren. Gehirn-Computer-Schnittstellen, die EEG-Signale nutzen, können ihnen helfen, eine Prothese oder eine Computerschnittstelle zu steuern.

Dieses BCI-Programm verbindet Kinder mit Behinderungen mit ihrer Welt

Gehirn-Computer-Schnittstellen beim Gaming

BCI-Software kann mentale Befehle aus EEG-Daten in Befehle in einem Videospiel „übersetzen“. Beim Gehirn-Computer-Schnittstellen-Gaming tragen die Probanden ein EEG-Headset, während sie VR-Spiele spielen, die darauf ausgelegt sind, virtuelle Objekte zu steuern. Beim BCI-Gaming nutzt die Testperson anstelle eines herkömmlichen Gamecontrollers mentale Befehle, um bewegungsbasierte Aktionen im Spiel zu ermöglichen – wie „Schieben“, „Ziehen“ oder „Springen“. Das BCI verarbeitet mentale Befehle aus dem EEG und löst die entsprechende Aktion im VR-Spiel aus (Virtual Reality mit direkter neuronaler Schnittstelle).

Der EMOTIV EPOC debütierte 2011 als Videospiellink. Obwohl er seiner Zeit voraus war, machen es Fortschritte bei EEG-Hardware, -Software und künstlicher Intelligenz heute einfacher denn je, Videospiele mit dem Gehirn zu spielen.


 

DAMALS: Freihändiges Spielen von Spirit Mountain mit dem EPOC+ im Jahr 2011. (Quelle)

Spirit Mountain wurde von Grund auf für BCI-Gaming entwickelt.


HEUTE: Freihändiges Spielen von Elden Ring mit dem Epoc X im Jahr 2024. (Quelle)

Elden Ring wurde für PC und Konsolen entwickelt. Ein maßgeschneiderter BCI-Controller wurde unter Verwendung der Cortex-API entwickelt, was ein freihändiges Spielen ermöglicht.

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Wie können Gehirn-Computer-Schnittstellen unser Leben verändern?

BCIs stellen lebensverändernde Möglichkeiten für Personen mit motorischen Einschränkungen dar, da sie es ihnen ermöglichen, physische Aktionen auszuführen, die sie sonst nicht tun könnten. BCI übersetzt Gehirnsignale mithilfe von Algorithmen der künstlichen Intelligenz in Befehlsleistungen. Diese Befehle können zur Steuerung von Rollstühlen, Armprothesen oder anderen unterstützenden Technologien verwendet werden.

Die BCI-Technologie hat das Potenzial, alltägliche Aufgaben für Menschen aller Fähigkeitsstufen einfacher zu machen. Beispielsweise können BCIs das Tippen oder die Eingabe von Sprachbefehlen überflüssig machen – Probanden könnten Navigations- und Eingabebefehle über Gehirnaktivität an einen Computer senden.

Ethische Fragen zu Gehirn-Computer-Schnittstellen

Mit den lebensverändernden Möglichkeiten der BCI-Technologie gehen ethische Bedenken einher. Da das Feld der Gehirn-Computer-Schnittstellenforschung wächst und sich die Technologie in BCI-Anwendungen weiter verbessert, wurde eine Reihe von ethischen Fragen zu Gehirn-Computer-Schnittstellen aufgeworfen.

BCI-Sicherheitsprobleme

Ein BCI ist eine Softwareanwendung, und wie bei jeder Software, die Informationen an ein externes Gerät sendet, können die übertragenen Daten für böswillige Zwecke extrahiert werden. Sicherheit ist in der BCI-Technologie besonders kritisch, da BCI Signale direkt aus dem Nervensystem einer Testperson erfasst. Obwohl BCI derzeit weder die Absichten des Nutzers, private Gedanken noch das, was er liest oder ansieht, extrahieren kann, könnte die Kombination von BCI-Daten mit bestimmten Reizen dies eines Tages möglich machen. BCI könnte verwendet werden, um den Gesundheitszustand eines Nutzers oder seine Vertrautheit mit bestimmten Ereignissen zu bestimmen, was ein erhebliches Risiko für die Privatsphäre darstellt.

BCI-Datenschutzprobleme

Ebenso ist der Datenschutz ein wichtiges Thema in der BCI-Ethik, da die erfassten neuronalen Signale genutzt werden können, um Zugriff auf private Informationen eines Nutzers zu erhalten. Ethiker haben Bedenken geäußert, wie BCI-Daten gespeichert und geschützt werden. Sollten BCI-Daten beispielsweise als medizinische Daten oder als kommerzielle Daten behandelt werden? Sollten BCI-Daten anonymisiert werden? Woher wissen Nutzer, ob ihre BCI-Daten für kommerzielle Zwecke verwendet wurden? Während ein Großteil der Diskussion über ethische Aspekte von Gehirn-Computer-Schnittstellen noch im Entstehen begriffen ist, bleiben Datenschutz- und Sicherheitsaspekte wesentliche Anliegen.

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BCI-Anwendungsfälle

Hier sind einige der am häufigsten verwendeten Beispiele für Gehirn-Computer-Schnittstellen, die heute im Einsatz sind:

  • Neurowissenschaften

  • Militär

  • Medizin

  • Rettungsdienst/Katastrophenschutz

  • Sicherheit

  • Bildung

  • Rehabilitation


Eine kurze Geschichte des BCI

Der früheste Punkt in der Geschichte des BCI lässt sich auf den deutschen Physiologen und Psychiater Hans Berger zurückführen. Berger erfand das Elektroenzephalogramm, ein Gerät, das EEG-Signale aufzeichnet. Ihm wird die Aufzeichnung der ersten menschlichen EEG-Gehirnwellen im Jahr 1924 zugeschrieben.

Das früheste veröffentlichte BCI-Experiment bestand darin, mithilfe eines EEG einen Cursor auf einem Bildschirm zu bewegen. Dieses Experiment aus dem Jahr 1977 war die erste aufgezeichnete erfolgreiche Anwendung von BCI in einem Labor.

Ein monumentales Experiment im Jahr 1988, das von Stevo Bozinovski, Mihail Sestakov und Liljana Bozinovska durchgeführt wurde, nutzte BCI und EEG, um einen Roboter zu steuern. Die Testperson wies den Roboter an, einer Linie auf dem Boden zu folgen, indem sie Gehirnsignale von einem EEG-Gerät an die mit dem Roboter verbundene BCI-Software sendete. Dieses Experiment war das erste, bei dem ein physisches Objekt erfolgreich mithilfe eines EEG-Geräts gesteuert wurde.

Seitdem wurde eine Vielzahl von Neurotechnologie-Unternehmen mit dem Ziel gegründet, BCI-Implantate und tragbare Technologie sicher und effektiv für den alltäglichen Gebrauch zu machen. Emotiv war 2011 das erste Unternehmen, das ein kabelloses EEG-Headset auf den Markt brachte.

Erst kürzlich, im Jahr 2017, war Rodrigo Hübner Mendes, ein Tetraplegiker, dank BCI-Technologien und einem Emotiv EEG-Headset der erste Mensch überhaupt, der ein Formel-1-Auto ausschließlich mit seinen Gehirnwellen steuerte.

Neuralink des Unternehmers Elon Musk ist ein Unternehmen, das sich auf die Entwicklung von BCI-Geräten konzentriert, die in das menschliche Gehirn implantiert werden können. Im Jahr 2024 steuerte ein Teilnehmer namens Alex erfolgreich einen Cursor und spielte ein Videospiel mit seinen Gehirnwellen. 

Facebook kündigte 2017 ebenfalls an, ein BCI zu entwickeln. Die Gehirn-Computer-Schnittstelle von Facebook zielt darauf ab, Nutzern das Tippen ausschließlich über ihre Gehirnwellen durch nicht-invasive Gehirn-Computer-Schnittstellen zu ermöglichen.

Wer hat Gehirn-Computer-Schnittstellen erfunden?

UCLA-Professor Jacques Vidal prägte den Begriff „BCI“ und verfasste die ersten Peer-Review-Veröffentlichungen zu diesem Thema. Vidal ist weithin als Erfinder des BCI anerkannt, wie aus Fachartikeln hervorgeht.

Bietet Emotiv Gehirn-Computer-Schnittstellen-Geräte an?

Ja! Emotiv ist ein anerkannter Pionier und Marktführer auf dem Gebiet der BCI für Unternehmenslösungen, den persönlichen Gebrauch und die kabellose EEG-Technologie. 

Emotiv bietet Gehirn-Computer-Schnittstellen-Geräte an, die mit seiner Gehirn-Computer-Schnittstellen-Software namens EmotivBCI gekoppelt werden können. EmotivBCI kann direkt verwendet werden, um ein BCI in einem Computer zu implementieren. Es kann auch mit der kostenlosen Open-Source-Plattform NodeRed verknüpft werden, die BCI-Ausgänge mit vielen kompatiblen externen Hardwaregeräten verbindet, um eine direkte mentale Kontrolle über reale Geräte zu ermöglichen. EmotivBCI und NodeRed ermöglichen Entwicklern die Erstellung von BCI-Anwendungen. Zu den Gehirn-Computer-Schnittstellen-Geräten von Emotiv gehören die EEG-Headsets Emotiv Insight und Emotiv Epoc X.

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