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Title
Brain-Computer Interfaces - Prinzip und Perspektiven einer neuen Mensch-Maschine Schnittstelle.
Abstract
Maschinen allein durch die Kraft der Gedanken steuern – was gestern wie Science Fiction klang, ist heute ein rasch expandierendes Forschungsfeld der klinischen und angewandten Neurowissenschaft. Brain-Computer Interfaces (BCIs) konnen tetraplegischen Patienten, z.B. im locked-in Syndrom, neue Handlungsmoglichkeiten eroffnen oder in der industriellen Neuroergonomie kritische MenschMaschine Interaktionen monitoren und ggfs. in Echtzeit optimieren. Das Berliner BCI (http://www.bbci.de) integriert dafur das nicht-invasiv messbare Oberflachen-EEG mit der algorithmischen Technologie des Maschinellen Lernens. Dabei kommt ein mehrschrittiges Verfahren zur Anwendung: Zunachst werden neokortikale Aktivierungen, z.B. wahrend verschiedener intendierter Bewegung, mittels eines Multikanal-EEGs aufgezeichnet, dann extrahieren auf den einzelnen Nutzer adaptierte Klassifikationsalgorithmen Intentionsspezifische, raumzeitliche Aktivierungsmuster, mit denen anschliesend technische Gerate und Hilfsmittel gesteuert werden konnen. Nach einer Kalibrationsphase von nur 20 Minuten konnen EEG-Signale schon heute so genau klassifiziert werden, dass untrainierte Probanden Ubertragungsraten bis 35 bit/min erreichen. Untersuchungen an Patienten mit lange zuruckliegenden Amputationen haben gezeigt, dass derartige EEG-Signale auch dann noch nachweisbar sind, wenn beispielsweise nur eine ” Phantom-Hand“ bewegt werden soll. Mit BCIs konnen Computer-Cursor gesteuert und ” mentale Schreibmaschinen“ bedient, Prothesen oder Computerspiele kontrolliert, sowie Wachheit und Konzentration an sicherheitsrelevanten Arbeitsplatzen erfasst werden. Aktuelle technologische Innovationen betreffen kapazitiv koppelnde ( ” beruhrungsfreie“) sowie im Alltagseinsatz ” unsichtbare“ EEG-Elektroden. BCIs werden medizinisch und industriell von Bedeutung sein, werden jedoch auch hinsichtlich militarischer Einsatzbereiche erforscht. Deshalb sollten in der offentlichen Diskussion sowohl methodeninharente Grenzen wie auch ethische Implikationen dieser Technologie Beachtung finden.
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2012
Bildverarbeitung für die Medizin
Gynecology,Art
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Gabriel Curio11220201.67