Projekt Brainflight – Auf dem Weg zum hirngesteuerten Fliegen

Als Flugpassagier hoffen sie vermutlich sowieso, dass der Pilot das Linienflugzeug, in dem sie sitzen, mit seinem Gehirn steuert. Im von der EU geförderten Projekt Brainflight geht man noch einen Schritt weiter. Der Pilot soll in Zukunft das Flugzeug direkt mit seinem Gehirn steuern, also nur durch seine Gedanken, ohne Umweg über seine Hände und Füße. Im Flugsimulator funktioniert das bereits.

Die Flugzeugsteuerung allein durch gedachte Kommandos demonstrierten Wissenschaftler der TU München und der TU Berlin – und zwar mit überraschender Genauigkeit. Den Beweis der prinzipiellen Machbarkeit erbrachten sie am Flugsimulator des Lehrstuhls für Flugsystemdynamik an der Technischen Universität München (TUM).

Machbarkeitsnachweis

Wie die Pressestelle der TUM berichtete nahmen sieben Versuchspersonen an dem Test teil. Sie verfügten über unterschiedliche Vorkenntnisse, ein Teilnehmer hatte sogar noch gar keine praktische Erfahrung im Cockpit gemacht.

Projekt Brainflight. Versuch zum hirngesteuerten Fliegen im Flugsimulator am Lehrstuhl für Flugsystemdynamik. Foto: A. Heddergott/TU München (mediaTUM)

Projekt Brainflight. Versuch zum hirngesteuerten Fliegen im Flugsimulator am Lehrstuhl für Flugsystemdynamik der TU München. Foto: A. Heddergott/TU München (mediaTUM)

Die Genauigkeit, mit der die Versuchspersonen allein durch gedachte Kommandos den Kurs halten konnten, hätte teilweise auch den Anforderungen einer Flugschein-Prüfung genügt. “Einer der Probanden konnte acht von zehn vorgegebenen Kursen mit einer Abweichung von nur 10 Grad folgen”, berichtete der Luft- und Raumfahrtingenieur Tim Fricke, der das Projekt an der TUM leitet. Auch der Landeanflug bei schlechter Sicht gelang einigen Teilnehmern gut. Ein Versuchspilot setzte sogar nur wenige Meter neben der Mittellinie auf.

„Durch die Hirnsteuerung könnte das Fliegen an sich einfacher werden. Dies würde die Arbeitsbelastung von Piloten verringern und damit die Sicherheit erhöhen. Die Piloten hätten außerdem mehr Bewegungsfreiheit, um andere manuelle Aufgaben im Cockpit zu übernehmen,“ sagte Fricke. Eine langfristige Vision des Projektes soll sogar sein, mehr Menschen das Fliegen zu ermöglichen.

Zusammenarbeit von TU München und TU Berlin

Wissenschaftler der TU München untersuchen vor allem die Frage, wie das Steuerungssystem verändert werden muss, um der neuen Steuerungsmethode gerecht zu werden. Der Pilot spürt normalerweise Widerstände bei der Steuerung und muss große Kraft aufwenden, wenn das Flugzeug zu sehr belastet wird. Dieses Feedback fehlt beim hirngesteuertem Fliegen. Daher suchen die Forscher nach Wegen, dem Piloten solche Rückmeldungen zu geben.

Die Wissenschaftler vom Team PhyPA (Physiological Parameters for Adaptation) der TU Berlin arbeiten daran, die Steuersignale zu erkennen, die im Gehirn der Piloten erzeugt werden. Damit Mensch und Maschine kommunizieren können, werden die Gehirnströme der Piloten mithilfe von Elektroenzephalographie-Elektroden (EEG) gemessen. Die Piloten tragen dafür eine spezielle Haube. Ein Algorithmus, der an der TU Berlin entwickelt wurde, ermöglicht es einem Computer, die elektrischen Potentiale zu entschlüsseln und in Steuerungsbefehle umzuwandeln.

Kein Gedankenlesen

In der Hirn-Computer-Schnittstelle können nur klar definierte elektrische Impulse des Gehirns erkannt werden, die zur Steuerung nötig sind. „Es handelt sich hier um reine Signalverarbeitung“, betonte Fricke. Es können also keine Gedanken gelesen werden.

Wie heute mit anderen technischen Mitteln zumindest unter Laborbedingungen Gedanken gelesen werden können, wird einer der folgenden Blog-Beiträge erläutern: Kopfkino im Labor: Gehirndekodierung und Gedankenlesen.

Links

Team PhyPA (Physiological Parameters for Adaptation), TU Berlin
http://www.phypa.org

TU München
http://www.tum.de

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