Brainpainting_dpa
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Professorin Andrea Kübler steht vor einem Gemälde der an ALS erkrankten Leipziger Künstlerin Heide Pfützner und zeigt eine EEG-Haube.

"Brain-Painting"

Locked-In-Patienten malen mit Gedanken

Würzburg - Dank EEG können gelähmte Patienten mit ihren Gedanken Bilder schaffen - ein Beispiel für Forschungen, die Verbindungen zwischen Gehirn und Technik suchen.

„Einstein brauchen Sie immer“, sagt Andrea Kübler. Die Würzburger Professorin spricht nicht über die bahnbrechenden Erkenntnisse des Physikers, sondern von einem Schwarz-Weiß-Foto Einsteins mit herausgestreckter Zunge. Reihen dieser Schelm-Ikone blitzen in kurzen Abständen auf dem Computerbildschirm auf und legen sich über ein Raster aus Symbolen. Mit diesem Programm können Locked-In-Patienten, deren Körper fast vollständig gelähmt sind, Bilder malen. Ihr Gehirn steuert den virtuellen Pinsel.

„Jedes Mal wieder gibt es mir Kraft und Mut und zeigt nicht nur mir: Ich kann noch etwas leisten“, sagt Heide Pfützner. Wenn sie malt, sitzt die 74-jährige Leipzigerin zuhause mit ihrer EEG-Kappe vor dem Bildschirm und konzentriert sich auf eins der Symbole. Sobald es von Einstein verdeckt wird, reagiert ihr Gehirn auf die Veränderung.

„Wir messen die elektrische Aktivität des Gehirns an der Kopfoberfläche“, erläutert Kübler - so weiß der Computer, welche Funktion die Hobbymalerin auswählt: Formen, Größe, Deckgrad und Position kann sie wechseln und zum Schluss mit der Wahl der Farbe den Tupfer platzieren. An diesem Donnerstag (3. Juli) wird in Würzburg eine kleine Ausstellung mit Pfützners Werken eröffnet. In größerem Rahmen war die Technik 2012 in der Kunsthalle Rostock zu sehen, in einem Projekt des Malers Adi Hoesle.

Raus aus dem inneren Gefängnis

Wie beim Würzburger „Brain Painting“ versuchen auch zahlreiche andere Forschungsprojekte, Gehirnsignale zur Steuerung von Technik zu nutzen und gelähmte Patienten damit aus ihrem inneren Gefängnis zu befreien. Wissenschaftler arbeiten an Computer-Gehirn-Schnittstellen, die Prothesen lenken, Kommunikation ermöglichen oder Rollstühle steuern.

„Da gibt es ganz viele verschiedene Möglichkeiten“, sagt der Tübinger Forscher Moritz Grosse-Wentrup vom Max-Planck-Institut für Intelligente Systeme. Unterschiede liegen vor allem darin, welche Hirnsignale genutzt werden. In Amerika arbeiten Wissenschaftler intensiv mit der Gehirnregion, die für die Motorik zuständig ist, dazu verwenden sie implantierte Elektroden. „Damit schaffen sie es, Roboterarme zu steuern“, erzählt Grosse-Wentrup. Das Problem sei: Bei Krankheiten, die den Motorcortex - das ist der für willkürliche Bewegungen zuständige Bereich der Großhirnrinde - stören, funktioniert das nicht. Zuden würdem die Elektroden bislang vom Gehirn abgestoßen und funktionierten daher nur eine gewisse Zeit.

Der Ingenieur selbst arbeitet an einem Verfahren zur Kommunikation. Dazu nutzt er Hirnregionen, die - so die Hoffnung - auch bei fortgeschrittenen Erkrankungen des Nervensystems noch funktionieren.

In der Breite sind die Verfahren bislang allerdings noch nicht einsetzbar: „Das ist leider noch in der Entwicklung“, sagt Grosse-Wentrup. Zwar gebe es Systeme für Online-Spiele zu kaufen, die unter dem Schlagwort „Brain Computer Interface“ laufen, meist mäßen diese aber nicht die Hirnströme, sondern Muskelaktivität. Es gebe jedoch enormen Fortschritt, betont Andrea Kübler: „Vor 15 Jahren haben wir eine Informationseinheit pro zwei Minuten transportiert. Heute schaffen Sie, wenn Sie gut sind, 20 pro Minute.“

"Lebensfreude ausdrücken"

Bei Heide Pfützner wurde 2007 Amyotrophe Lateralsklerose festgestellt, eine unheilbare Krankheit, die zunehmend ihre Muskeln lähmt. Kommunizieren kann sie über ein Programm, mit dem sie über ihre Augenbewegungen Buchstaben auswählt und so zum Beispiel E-Mails schreibt. Schon bevor sie bewegungslos wurde, malte die frühere Lehrerin gern. Seit zwei Jahren nutzt sie die EEG-Kappe: „Meist will ich bloß Lebensfreude zum Ausdruck bringen“, sagt Pfützner.

Wobei das Hantieren mit der digitalen Matrix ganz andere Anforderungen stelle. Sie müsse genau überlegen, wie und wo sie etwas hinsetzt. „Es ist nicht nur Kreativität gefragt und Gefühl für Farben, sondern auch enorme Konzentration, Schnelligkeit und sogar eine gewisse Vorstellung von Proportionen.“. Die kreativen Möglichkeiten sind natürlich eingeschränkt - auch wenn bereits eine neue Version mit mehr Auswahl entwickelt wird.

Viel zu tun gibt es für die Forscher ohnehin noch. So muss bislang ein Gel benutzt werden, um den Kontakt zwischen Elektroden und Kopfhaut sicherzustellen. Deshalb ist nach dem Malen Haarewaschen angesagt, für gelähmte Patienten ein großer Aufwand. Auch Moritz Grosse-Wentrup sieht in diesem Punkt eine entscheidende Herausforderung: „Wir brauchen neue Techniken, um den Patienten das 24 Stunden am Tag zur Verfügung stellen zu können.“

dpa

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