{"id":5222,"date":"2015-04-30T07:46:48","date_gmt":"2015-04-30T07:46:48","guid":{"rendered":"http:\/\/kasperskydaily.com\/germany\/?p=5222"},"modified":"2017-05-18T13:14:01","modified_gmt":"2017-05-18T13:14:01","slug":"direct-neural-interfaces","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.kaspersky.de\/blog\/direct-neural-interfaces\/5222\/","title":{"rendered":"So funktionieren direkte neuronale Schnittstellen"},"content":{"rendered":"<p>Wir leben in einer interessanten Zeit, in der Technologien, die wie aus Science-Fiction-Filmen wirken, immer mehr in unser t\u00e4gliches Leben kommen. Zumindest machen sie ihre ersten, wackligen Schritte, um Teil unseres Alltags zu werden. Ein Beispiel daf\u00fcr sind direkte neuronale Schnittstellen. Auf der einen Seite nur eine weitere M\u00f6glichkeit f\u00fcr die Mensch-Maschine-Interaktion, doch auf der anderen Seite sind sie recht revolution\u00e4r.<\/p>\n<p><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"aligncenter\" src=\"https:\/\/media.kasperskydaily.com\/wp-content\/uploads\/sites\/96\/2015\/04\/06133653\/brain-computer-interface-featured-FB.png\" alt=\"\" width=\"800\" height=\"800\"><\/p>\n<p>Moderne PC-Schnittstellen sind Maus, Tastatur oder Touch-Screens. Und auch die Eingabe per Stimme und Gesten verbreitet sich immer mehr. Ein Computer kann bereits Augenbewegungen verfolgen und feststellen, wohin ein Anwender blickt. Die n\u00e4chste Stufe der Mensch-Maschine-Interaktion ist dann die direkte Kommunikation \u00fcber neuronale Signale, die \u00fcber direkte neuronale Schnittstellen \u00fcbertragen werden.<\/p>\n<h3>Wie alles begann<\/h3>\n<p>Die ersten theoretischen Einblicke in dieses Konzept basieren auf Forschungen von Setschenow und Pawlow, den Gr\u00fcnderv\u00e4tern der Theorie zu konditionierten Reflexen. Die Theorie, die aktuell als Basis solcher Ger\u00e4te dient, wurde Mitte des 20. Jahrhunderts in Russland entwickelt, und die praktische Ausf\u00fchrung in Russland und weltweit startete bereits in den 1970er Jahren.<\/p>\n<p>Damals versuchten Wissenschaftler, verschiedene Sensoren in Schimpansen zu injizieren und sie dazu zu bringen, Roboter mit Gedankenkraft zu manipulieren, um Bananen zu bekommen. Interessanterweise hat das funktioniert. Wo ein Wille, ist auch ein Weg \u2013 so sagt man. Die gr\u00f6\u00dfte Herausforderung war, dass die Wissenschaftler ihre \u201eMind Machine\u201c mit elektronischen Komponenten erstellen mussten, die den ganzen Nebenraum f\u00fcllten.<\/p>\n<p>Heute ist das kein Problem mehr, da die meisten elektronischen Komponenten winzig sind. Heute kann jeder Geek die Rolle der Schimpansen aus den 1970er Jahren \u00fcbernehmen. Von den praktischen Anwendungen und Vorteilen f\u00fcr gel\u00e4hmte Menschen ganz zu schweigen.<\/p>\n<h3>Wie das Ganze funktioniert<\/h3>\n<p>Einfach gesagt, generiert, \u00fcbertr\u00e4gt und verarbeitet das menschliche Nervensystem elektrochemische Signale in verschiedenen Teilen des K\u00f6rpers. Der \u201eelektrische Teil\u201c dieser Signale kann \u201egelesen\u201c und \u201eausgewertet\u201c werden. Daf\u00fcr gibt es verschiedene M\u00f6glichkeiten, die alle ihre Vor- und Nachteile haben. So kann man die Signale zum Beispiel per Magnetresonanzbildgebung (Magnetic Resonance Imaging, MRI) empfangen, doch die daf\u00fcr ben\u00f6tigten Ger\u00e4te sind sehr gro\u00df.<\/p>\n<p>Es ist m\u00f6glich, spezielle Fl\u00fcssig-Marker zu injizieren, um den Prozess zu verbessern, doch diese k\u00f6nnten sch\u00e4dlich f\u00fcr den menschlichen Organismus sein. Aber man kann zumindest kleine Sensoren verwenden, was generell die Nutzung direkter neuronaler Schnittstellen bedeutet.<\/p>\n<p>Im Alltag finden wir solche Ger\u00e4te bei Neurologen. Sie sehen aus wie Gummim\u00fctzen mit einer Vielzahl angeschlossener Sensoren und Kabel. Sie werden f\u00fcr die Diagnose verwenden, aber wer sagt, dass man sie nicht auch anderweitig nutzen kann?<\/p>\n<p>Wir sollten noch unterscheiden zwischen direkten neuronalen Schnittstellen und Gehirn-Maschinen-Schnittstellen. Die letzteren stammen von den ersten ab und besch\u00e4ftigen sich nur mit dem Gehirn. Direkte neuronale Schnittstellen haben dagegen mit verschiedenen Teilen des neuronalen Systems zu tun. Im Grunde sprechen wir hier von indirekten und direkten Verbindungen zum menschlichen Nervensystem, die wir verwenden k\u00f6nnen, um bestimmte Signale zu \u00fcbertragen und zu empfangen.<\/p>\n<p>Es gibt verschiedene M\u00f6glichkeiten, die \u201eVerbindung\u201c mit einem Menschen herzustellen \u2013 und alle haben mit den entsprechenden Sensoren zu tun, die dabei verwendet werden. So gibt es zum Beispiel die folgenden Sensoren, die sich darin unterscheiden, wie tief sie in den K\u00f6rper eindringen:<\/p>\n<p>\u2022 Nicht-eintauchende Sensoren: Die Elektroden werden hier auf die Haut gesetzt oder sind sogar ein wenig davon entfernt, etwa bei der oben angesprochenen \u201emedizinischen Gummim\u00fctze\u201c.<\/p>\n<p>\u2022 Halb-eintauchende Sensoren: Die Sensoren werden hier an der Gehirnoberfl\u00e4che und damit n\u00e4her an den Nerven angebracht.<\/p>\n<p>\u2022 Eintauchende Sensoren: Die Sensoren werden direkt implantiert und in das Gehirn oder in Nerven eingef\u00fcgt. Diese Methode ist sehr tiefgreifend und hat viele Nebenwirkungen: Man kann unter anderem aus Versehen den Sensor verr\u00fccken, so dass er abgesto\u00dfen wird. Eine gruslige Methode, die aber dennoch auch angewandt wird.<\/p>\n<p>Um die Signalqualit\u00e4t sicherzustellen, werden die Sensoren auch mit speziellen Fl\u00fcssigkeiten angefeuchtet oder das Signal wird direkt \u201evor Ort\u201c verarbeitet, usw. Die empfangenen Signale werden dann von spezieller Hardware und Software weiterverarbeitet und bringen je nach Vorgabe bestimmte Ergebnisse.<\/p>\n<blockquote class=\"twitter-tweet\" data-width=\"500\" data-dnt=\"true\">\n<p lang=\"en\" dir=\"ltr\"><a href=\"https:\/\/twitter.com\/hashtag\/BionicManDiary?src=hash&amp;ref_src=twsrc%5Etfw\" target=\"_blank\" rel=\"noopener nofollow\">#BionicManDiary<\/a> Entry 002 \u2014 The one where the chip started to toss and turn at night: <a href=\"https:\/\/t.co\/dk1mgR38eb\" target=\"_blank\" rel=\"noopener nofollow\">https:\/\/t.co\/dk1mgR38eb<\/a> via <a href=\"https:\/\/twitter.com\/kaspersky?ref_src=twsrc%5Etfw\" target=\"_blank\" rel=\"noopener nofollow\">@kaspersky<\/a> by <a href=\"https:\/\/twitter.com\/cheresh?ref_src=twsrc%5Etfw\" target=\"_blank\" rel=\"noopener nofollow\">@cheresh<\/a><\/p>\n<p>\u2014 Kaspersky (@kaspersky) <a href=\"https:\/\/twitter.com\/kaspersky\/status\/573952568138817537?ref_src=twsrc%5Etfw\" target=\"_blank\" rel=\"noopener nofollow\">March 6, 2015<\/a><\/p><\/blockquote>\n<p><script async src=\"https:\/\/platform.twitter.com\/widgets.js\" charset=\"utf-8\"><\/script><\/p>\n<h3>Einsatzm\u00f6glichkeiten<\/h3>\n<p>Forschung ist die Einsatzm\u00f6glichkeit, die einem sofort einf\u00e4llt. In fr\u00fchen Studien wurde mit Tieren geforscht: M\u00e4usen oder Schimpansen wurden winzige Elektroden injiziert und dann wurden ihre Gehirnbereiche oder neuronale Aktivit\u00e4ten \u00fcberwacht. Die Datensammlung half dabei, umfassende Studien zu Gehirnprozessen zu erstellen.<\/p>\n<p>Medizin ist der n\u00e4chste Bereich: Solche Schnittstellen werden in der Neurologie zur Diagnose eingesetzt. Und wenn der Patient das Ergebnis bekommt, kann er einen Prozess namens Neurofeedback starten. Ein weiterer Kanal, der f\u00fcr die Selbstregulierung des Organismus verantwortlich ist, wird aufgemacht: Die physiologischen Daten werden dem Anwender verst\u00e4ndlich dargeboten, so dass er lernt, seinen eigenen Zustand aufgrund dieser Daten zu ver\u00e4ndern. Solche Ger\u00e4te gibt es bereits und sie werden auch benutzt.<\/p>\n<p>Eine weitere vielversprechende Anwendung ist die Neuroprothetik, bei der Forscher bereits sehr gute Resultate sehen. Sollte es keine M\u00f6glichkeit geben, besch\u00e4digte Nerven in einem gel\u00e4hmten K\u00f6rperteil zu \u201ereparieren\u201c, kann man Elektroden injizieren, die dann die entsprechenden Signale an die Muskeln weitergeben. Das Gleiche gilt auch f\u00fcr k\u00fcnstliche Gliedma\u00dfen, die mit dem neuronalen System verbunden werden k\u00f6nnen. In extravaganten F\u00e4llen k\u00f6nnen solche Systeme auch verwendet werden, um \u201eAvatar-Roboter\u201c zu steuern.<\/p>\n<p>Es gibt noch einen weiteren Bereich, \u00fcber den sprechen sollten: Die so genannte sensoraktivierte Prothetik. Etwa Cochlea-Implantate, die das Geh\u00f6r wiederherstellen und bereits existieren. Zudem gibt es neuronale Netzhautimplantate, die zumindest teilweise das Augenlicht wiederherstellen k\u00f6nnen.<\/p>\n<p><span class=\"embed-youtube\" style=\"text-align:center; display: block;\"><iframe class=\"youtube-player\" type=\"text\/html\" width=\"640\" height=\"390\" src=\"https:\/\/www.youtube.com\/embed\/0B8Zj62LoUg?version=3&amp;rel=1&amp;fs=1&amp;showsearch=0&amp;showinfo=1&amp;iv_load_policy=1&amp;wmode=transparent\" frameborder=\"0\" allowfullscreen=\"true\"><\/iframe><\/span><\/p>\n<p>Und auch Spiele geben hier viel Raum f\u00fcr Fantasien \u2013 und wir sprechen nicht nur von Virtual-Reality-Spielen: Sogar so eine normale Anwendung, wie die Steuerung von ferngesteuerten Spielzeugen h\u00f6rt sich \u00fcber neuronale Schnittstellen sehr spannend an.<\/p>\n<p>Wenn die F\u00e4higkeit, Signale auszulesen mit einem gegenl\u00e4ufigen Prozess, Signale zur\u00fcckzuschicken, erweitert wird, und dabei bestimmte Teile des Nervensystems stimuliert werden, bedeutet das f\u00fcr die Spielebranche (theoretisch) viele aufregende M\u00f6glichkeiten.<\/p>\n<h3>Ist es m\u00f6glich, Gedanken zu lesen und aufzuschreiben?<\/h3>\n<p>Beim derzeitigen Stand der Technik, ist die Antwort auf diese Frage ja und nein. Die Signale, die wir auslesen, k\u00f6nnen nicht direkt als Gedanken bezeichnet werden, daher k\u00f6nnen wir also nicht \u201elesen\u201c, was eine andere Person denkt.<\/p>\n<p>Die Signale sind nur Spuren, Abdr\u00fccke der Aktivit\u00e4t des Nervensystems, verst\u00e4rkt durch Rauschen und mit einer Verz\u00f6gerung von einer Sekunde geliefert. Sie sind nicht einmal separate Neuronen, die gelesen werden, sondern nur die Aktivit\u00e4t eines bestimmten Gehirnbereichs oder des Nervensystems. In diesem Meer aus Informationen k\u00f6nnen keine einzelnen Gedanken gefangen werden.<\/p>\n<p>Auf der anderen Seite gibt es Studien basierend auf Magnetresonanzbildgebung, die es erlauben, Bilder zu \u201eentschl\u00fcsseln\u201c, die von der Betrachtung bestimmter Bilder kommen. Die Bilder sind nicht sehr scharf, k\u00f6nnen aber verwendet werden, um ein Gesamtbild zusammen zu stellen.<\/p>\n<p>Noch schwieriger scheint es zu sein, die Gedanken einer Testperson aufzuschreiben und es gibt in diesem Bereich keine \u00f6ffentlichen Studien. Doch basierend auf benachbarten Forschungsfeldern k\u00f6nnen wir bereits eine Warnung aussprechen: Nehmen Sie zum Beispiel die Elektroschocktherapie \u2013 damit kann man die Erinnerung eines Patienten ausl\u00f6schen und seine kognitiven F\u00e4higkeiten beeinflussen. Aber die tiefe Stimulation des Gehirns hilft auch bei der Heilung der Parkinson-Krankheit.<\/p>\n<h3>Was hat das mit Computersicherheit zu tun?<\/h3>\n<p>So seltsam es scheinen mag, dieses Thema ist direkt mit Computersicherheit verkn\u00fcpft. Abgesehen von der Diskussion zur ethischen Seite neuronaler Schnittstellen, sollten wir immer daran denken, dass es sich hier einfach um eine hochentwickelte Technologie handelt, und solche Dinge m\u00fcssen gesch\u00fctzt werden.<\/p>\n<blockquote class=\"twitter-tweet\" data-width=\"500\" data-dnt=\"true\">\n<p lang=\"en\" dir=\"ltr\"><a href=\"https:\/\/twitter.com\/hashtag\/DigitalHealth?src=hash&amp;ref_src=twsrc%5Etfw\" target=\"_blank\" rel=\"noopener nofollow\">#DigitalHealth<\/a> funding: <a href=\"https:\/\/twitter.com\/ChooseMuse?ref_src=twsrc%5Etfw\" target=\"_blank\" rel=\"noopener nofollow\">@ChooseMuse<\/a> raises $11M for <a href=\"https:\/\/twitter.com\/hashtag\/WearableTech?src=hash&amp;ref_src=twsrc%5Etfw\" target=\"_blank\" rel=\"noopener nofollow\">#WearableTech<\/a> brain-training system <a href=\"http:\/\/t.co\/HYyU86IGd4\" target=\"_blank\" rel=\"noopener nofollow\">http:\/\/t.co\/HYyU86IGd4<\/a> <a href=\"http:\/\/t.co\/IiRSXqPyd4\" target=\"_blank\" rel=\"noopener nofollow\">http:\/\/t.co\/IiRSXqPyd4<\/a><\/p>\n<p>\u2014 Muse (@ChooseMuse) <a href=\"https:\/\/twitter.com\/ChooseMuse\/status\/593094866135023618?ref_src=twsrc%5Etfw\" target=\"_blank\" rel=\"noopener nofollow\">April 28, 2015<\/a><\/p><\/blockquote>\n<p><script async src=\"https:\/\/platform.twitter.com\/widgets.js\" charset=\"utf-8\"><\/script><\/p>\n<p>Heute, da alle m\u00f6glichen Dinge vernetzt werden, wird das auch mit neuronalen Ger\u00e4ten passieren. Eine typische Anwendung ist zum Beispiel der Versand von bei einer Diagnose gesammelten Daten \u00fcber das Internet \u2013 entweder direkt von einem Diagnoseger\u00e4t oder vom Anwender. Wenn es eine Verbindung gibt, besteht auch die M\u00f6glichkeit, diese zu hacken. Und wenn wir uns eine gar nicht so weit entfernte Zukunft vorstellen, in der direkte neuronale Schnittstellen \u00fcberall zu finden sind, k\u00f6nnen wir uns auch vorstellen, dass zum Beispiel Implantate, die zur Verbesserung der Sehkraft oder des Geh\u00f6rs verwendet werden, zur Auslieferung von visueller oder tonaler Werbung sowie der \u00dcbertragung falscher Informationen missbraucht werden k\u00f6nnen.<\/p>\n<p>Gedankenlesen klingt noch besorgniserregender, von der Aufzeichnung von Erinnerungen ganz abgesehen. Wenn es heute eine M\u00f6glichkeit (selbst mit Rauschen) zum Auslesen von Bildern gibt, was wird dann in mehreren Jahren sein, wenn sich die Technologie weiter entwickelt?<br>\nDas Ganze mag noch nach technischem Mumpitz klingen, doch wenn man bedenkt, wie schnell sich neue Technologien entwickeln und im Alltag eingef\u00fchrt werden, kann es sein, dass neuronale Ger\u00e4te und Sch\u00e4den durch deren sorglose Nutzung viel schneller auf uns zukommen, als gedacht.<\/p>\n<p>\u00a0<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Gestern schien das Ganze noch wie Science Fiction, doch schon dr\u00e4ngen neuronale Schnittstellen in unser t\u00e4gliches Leben.<\/p>\n","protected":false},"author":608,"featured_media":5223,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"footnotes":""},"categories":[6],"tags":[1442,1443,645,936],"class_list":{"0":"post-5222","1":"post","2":"type-post","3":"status-publish","4":"format-standard","5":"has-post-thumbnail","7":"category-news","8":"tag-direkte-neuronale-schnittstellen","9":"tag-gehirn-computer-schnittstelle","10":"tag-technologie","11":"tag-zukunft"},"hreflang":[{"hreflang":"de","url":"https:\/\/www.kaspersky.de\/blog\/direct-neural-interfaces\/5222\/"},{"hreflang":"en-us","url":"https:\/\/usa.kaspersky.com\/blog\/direct-neural-interfaces\/5303\/"},{"hreflang":"es","url":"https:\/\/www.kaspersky.es\/blog\/direct-neural-interfaces\/6003\/"},{"hreflang":"it","url":"https:\/\/www.kaspersky.it\/blog\/direct-neural-interfaces\/6004\/"},{"hreflang":"ru","url":"https:\/\/www.kaspersky.ru\/blog\/direct-neural-interfaces\/7665\/"},{"hreflang":"x-default","url":"https:\/\/www.kaspersky.com\/blog\/direct-neural-interfaces\/8560\/"},{"hreflang":"fr","url":"https:\/\/www.kaspersky.fr\/blog\/direct-neural-interfaces\/4501\/"},{"hreflang":"ja","url":"https:\/\/blog.kaspersky.co.jp\/direct-neural-interfaces\/7516\/"},{"hreflang":"ru-kz","url":"https:\/\/blog.kaspersky.kz\/direct-neural-interfaces\/7665\/"},{"hreflang":"en-au","url":"https:\/\/www.kaspersky.com.au\/blog\/direct-neural-interfaces\/8560\/"},{"hreflang":"en-za","url":"https:\/\/www.kaspersky.co.za\/blog\/direct-neural-interfaces\/8560\/"}],"acf":[],"banners":"","maintag":{"url":"https:\/\/www.kaspersky.de\/blog\/tag\/direkte-neuronale-schnittstellen\/","name":"direkte neuronale Schnittstellen"},"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.kaspersky.de\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/5222","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.kaspersky.de\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.kaspersky.de\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.kaspersky.de\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/users\/608"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.kaspersky.de\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=5222"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/www.kaspersky.de\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/5222\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":11393,"href":"https:\/\/www.kaspersky.de\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/5222\/revisions\/11393"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.kaspersky.de\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/media\/5223"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.kaspersky.de\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=5222"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.kaspersky.de\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=5222"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.kaspersky.de\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=5222"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}