Wie Gehirnwellen vor 35 Jahren einen Roboter steuerten

Juli Rutsch
Juli Rutsch

Am 31.01.2024 - 06:12

Sie brauchten lediglich Elektroden und einen Probanden: So bewegten Forscher aus Mazedonien bereits vor 35 Jahren einen Roboter im Experiment.

EEG Aufzeichnung Roboter
Der erste EEG-gesteuerte Roboter wurde in Nordmazedonien entwickelt. - Saints Cyril And Methodius University / IEEE

Vor einer Generation nutzten Forscher aus Nordmazedonien die Gehirnwellen eines Studenten, um erstmals einen Roboter zu bewegen.

Dieses bemerkenswerte Ereignis fand an der Universität Saints Cyril and Methodius in Skopje, Nordmazedonien, statt. Es ebnete den Weg für EEG-gesteuerte Rollstühle und Exoskelette.

Eine Verbindung zwischen zwei bisher getrennten Bereichen

Vladimir Atanasovski, Dekan der Schule für Elektrotechnik und Informationstechnologie an der Universität, betonte bei einer Zeremonie im Oktober die Bedeutung dieser Errungenschaft nicht nur lokal, sondern auch global. Er sprach von einem Durchbruch in Wissenschaft und Technik dank des Pioniergeistes dreier Forscher: Stevo Bozinovski, Mihail Sestakov und Dr. Liljana Bozinovska.

Mit Gedanken Materie bewegen

Diese drei visionären Köpfe entwickelten ein System zur Übertragung von Befehlen an einen Roboter basierend auf EEG-Signalverarbeitung. Alles völlig noninvasiv.

Plastikkopf EEG Elektroden
Die Forscher hatten es geschafft: einen Roboter mithilfe von Gehirnsignalen zu bewegen. - Depositphotos

Alles, was sie dafür benötigten, waren Elektroden auf der Kopfhaut des Probanden. Der Prototyp ihrer Arbeit war ein einfacher Movit Line Tracer II-Roboter aus Japan.

Die Herausforderung: Gehirnsignale in Befehle umwandeln

Die grösste Herausforderung bestand darin, die Gehirnwellen des Probanden in konkrete Befehle für den Roboter zu übersetzen. Dr. Bozinovska schlug vor, die prominente Alpha-Frequenz im EEG-Spektrum – bekannt als Mu-Rhythmus – dafür zu nutzen. Dieser Rhythmus ist besonders aktiv, wenn sich eine Person entspannt und nicht bewegt.

In einem speziell eingerichteten Labor testeten sie ihre Theorie, und das Resultat war verblüffend. Der Student konnte den Roboter durch blosse Entspannung und Schliessen der Augen bewegen.

Originalfoto Universität Forscher Roboter EEG Student
Ein Tisch, auf dem eine rechteckige, geschlossene Bahn mit Markierungen lag, an denen dem Roboter der Befehl zum Anhalten gegeben wurde. - Saints Cyril And Methodius University / IEEE

Um den Roboter anzuhalten, musste er lediglich seine Augen öffnen.

Eine Inspiration für zukünftige Generationen von Ingenieuren

Diese beeindruckende Leistung wurde auf der IEEE International Engineering in Medicine and Biology Conference 1988 vorgestellt und hat seither weltweit Forschungen auf dem Gebiet der Mensch-Maschine-Interaktion inspiriert.

Stevo Pendarovski, Präsident von Nordmazedonien, hob anlässlich der Veranstaltung die wichtige Rolle von Ingenieuren für Fortschritt und Wohlstand jeder Gesellschaft hervor.

Mehr zum Thema:

Weiterlesen