Wissenschaftler sagen, dass wir bald in der Lage sein werden, fliegende Drohnen mit unseren Gedanken zu steuern und dank temporärer elektronischer Tätowierungen fast telepathisch über Smartphones zu kommunizieren. Der Ingenieur Todd Coleman von der University of California entwickelt nicht-invasive Methoden zur Steuerung der Elektronik mit dem Verstand - Techniken, die fast jeder anwenden kann.
Das Steuern von Maschinen mit der Kraft des Denkens ist nicht länger die Provinz der Science-Fiction. In den letzten Jahren haben Gehirnimplantate dem Menschen die Möglichkeit gegeben, Roboter mit seinem Verstand zu steuern, und hoffen, dass wir eines Tages die Verletzungen und Mängel, die wir mit Hilfe von bionischen Gliedmaßen oder mechanischen Exoskeletten erlitten haben, überwinden können.
Aber Gehirnimplantate sind eine invasive Technologie, und vielleicht sollte sie nur für Menschen verwendet werden, die sie aus medizinischen Gründen benötigen. Stattdessen entwickeln Coleman und sein Team drahtlose, flexible Chips zur Erfassung der Gehirnaktivität, die als temporäre Tätowierungen auf dem Arm platziert werden können.
Die Geräte sind weniger als hundert Mikrometer dick, die durchschnittliche Dicke eines menschlichen Haares. Sie bestehen aus Mikroschaltungen, die in eine dünne Polyesterschicht integriert sind, die es ihnen ermöglicht, sich zu biegen und zu dehnen. Sie sind auf der Haut fast unsichtbar und daher leicht vor anderen zu verbergen.
Diese Geräte können elektrische Signale lesen, die mit Gehirnwellen verbunden sind, und umfassen Sonnenkollektoren für Strom und Antennen für die drahtlose Kommunikation und den Empfang von Energie. Ihnen können auch andere Elemente hinzugefügt werden - beispielsweise Wärmescanner zur Überwachung der Hauttemperatur oder Detektoren zur Analyse des Sauerstoffgehalts im Blut.
Elektronische Telekinese? Digitale Telepathie?
Diese Geräte können an verschiedenen Körperteilen wie dem Hals angebracht werden. Wenn Menschen über das Sprechen nachdenken, ziehen sich ihre Halsmuskeln zusammen, auch wenn die Person schweigt - dieses Phänomen wird als Subvokalisierung bezeichnet. Elektronische Halstattoos können somit als Sub-Voice-Mikrofon fungieren, mit dem Menschen lautlos und ohne Kabel kommunizieren können.
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"Wir konnten zeigen, dass unsere Sensoren elektrische Signale von den Muskeln im Hals aufnehmen, damit die Menschen einfach durch Gedanken kommunizieren können", sagt Coleman. Er fügt hinzu, dass elektronische Halstattoos Signale aufnehmen können, die von Smartphones mit Spracherkennung verwendet werden können.
Coleman stellt fest, dass invasive Gehirnimplantate beim Lesen der Gehirnaktivität immer noch eine bessere Leistung erbringen.
Der Neurowissenschaftler Miguel Nicolelis vom Duke University Medical Center sagt jedoch, dass die Menschen einen Bedarf an solchen nicht-invasiven Technologien haben. „Die Menschen wollen ihre Umgebung mit ihren Gedanken kontrollieren oder mit ihren Gedanken spielen“, sagt Nicolelis, der nicht Teil des Todd Coleman-Projekts ist.
Bild oben: Professor Todd Coleman untersucht die Möglichkeit, flexible elektronische Chips zu verwenden, die an der Stirn einer Person angebracht sind und die Gehirnaktivität eines Patienten mit Neurosen mit minimaler Unannehmlichkeit verfolgen können. Diese Sensorsätze erfassen den elektrischen Rhythmus des Gehirns und können Informationen optisch oder elektromagnetisch übertragen. Sie liefern Daten zu Erkrankungen des Gehirns wie der Entwicklung von Demenz, Alzheimer, Depressionen und Schizophrenie.
Zentralaufnahme: Todd Coleman untersucht auch die Möglichkeit, winzige elektronische Aufkleber mit Sensoren und drahtlosen Sendern zu verwenden, um die sperrigen Kabelgeräte zu ersetzen, die derzeit zur Überwachung von Neugeborenen auf pädiatrischen Intensivstationen verwendet werden. Die Wiederbelebung von Frühgeborenen hat bereits erhebliche Fortschritte bei der Stabilisierung der Herz- und Lungenaktivität von Neugeborenen erzielt.
Heutzutage konzentrieren sich Experten zunehmend auf Hirnschäden: Frühgeborene sind häufig Fälle von Unterentwicklung von Gehirngefäßen, Blutungen und Krampfanfällen. Wenn es nicht angesprochen wird, kann es zu Epilepsie oder kognitiven Problemen führen.
Bild unten: Foto von elektronischen Chips, die an der Epidermis befestigt werden können. Solche epidermalen Systeme integrieren sich auf eine für den Benutzer nicht wahrnehmbare Weise in die Hautoberfläche. Diese Geräte bieten ein großes Potenzial für Anwendungen im Gesundheitswesen und können dem Träger zusätzliche nicht gesundheitsbezogene Funktionen bieten.