Obwohl Nick Stavrianos noch nie zuvor in Hongkong war, braucht er keinen Stadtplan, um sich in der fremden Stadt zu orientieren. Im Jahr 2068 genügt dem Privatdetektiv die entsprechende Navigationssoftware, die er sich direkt ins Gehirn einspeist – schon kennt er jeden Winkel und bewegt sich in der asiatischen Metropole, als wäre er dort aufgewachsen.

Ob sich das Zukunftsszenario, das der australische Schriftsteller Greg Egan in dem Science-Fiction-Roman „Quarantäne“ (1992) entwirft, so realisieren wird, steht in den Sternen. Pure Fantasie ist es aber nicht.

Im Mittelpunkt der Forschungen steht in der Regel die Hilfe für Behinderte. So können manche Patienten, die an der fortschreitenden Muskellähmung ALS (Amyotrophe Lateralsklerose) leiden, im Endstadium der Erkrankung nicht einmal mehr die Augen bewegen. Die einzige Möglichkeit, mit der Außenwelt zu kommunizieren, bietet dann nur noch ein „Brain Computer Interface“ (BCI), das die Gehirnaktivität aufzeichnet und Befehle zur Steuerung eines Computers extrahiert.

Der Thought Translation Device (TTD) an der Universität Tübingen etwa misst mit sechs Elektroden auf der Kopfhaut des Nutzers Spannungsänderungen, die im Mikrovolt-Bereich liegen und Rückschlüsse auf die neuronale Aktivität ermöglichen. Nach mehreren Monaten Training konnte der ALS-Patient Hans-Peter Salzmann einen Computercursor auf dem Monitor nach oben oder unten wandern lassen, indem er entweder „Druck im Gehirn“ erzeugte oder „eine Art gedankliche Leere“ herstellte. Auf diese Weise konnte er mit zwei Zeichen pro Minute einen Text verfassen. So stellte er sich zur Erzeugung positiver Hirnpotenziale etwa „eine auf grün springende Ampel, einen startenden Athleten oder einen von der Sehne schnellenden Pfeil“ vor.

Auch das „Berlin Brain Computer Interface“ (BBCI), ein Gemeinschaftsprojekt des Fraunhofer-Instituts für Rechnerarchitektur und Softwaretechnik und der Berliner Universitätsklinik Charité, nutzt wie die Tübinger die etablierte Technik des EEG (Elektroenzephalogramm) zur Aufzeichnung der Hirnaktivität. Jedoch kommen hier bis zu 128 Elektroden zum Einsatz. Vor allem aber haben die Berliner die Last des Lernens zum großen Teil auf den Computer verlagert. Hier ist nur noch eine etwa 20-minütige Vorbereitungsphase erforderlich, während der sich das System auf die spezifischen Hirnsignale des jeweiligen Nutzers einstellt.

Danach fällt es den meisten Versuchspersonen relativ leicht, den Cursor zu steuern. So stellte Klaus-Robert Müller, Leiter der Forschungsgruppe, einmal während eines Interviews verblüfft fest, dass er nebenbei immer noch ein Computerspiel spielte, das er zuvor demonstriert hatte. Wie man nach einer Tasse Tee greifen kann, ohne die Zeitungslektüre zu unterbrechen, steuerte er das System quasi automatisch. Die gedankliche Steuerung eines Computers kann sehr aufwühlend sein. Müller selbst sagt, dass er danach noch stundenlang von den Eindrücken zehrt und erst spät zur Ruhe kommt. Andere Versuchspersonen berichten vom Gefühl, im Cursor gesteckt zu haben, oder vergleichen das Erlebnis mit dem Heben eines Stocks, um auf etwas zu deuten. Es ist, als würde der Computer Teil des Körpers.

Ein solcher Effekt kann durchaus erwünscht sein, etwa wenn es um die Handhabung von Robotikprothesen geht. Allerdings stößt die mit EEG-Signalen arbeitende BCI-Technologie hier an ihre Grenzen. Aus der Hirnaktivität extrahiert das Berliner System lediglich den Befehl, den Arm zu bewegen. Die gewünschte Richtung dieser Bewegung muss dagegen mithilfe von Kameras aus der Blickrichtung des Nutzers abgeleitet werden.

Bessere Ergebnisse lassen sich erzielen, wenn die Gehirnaktivität nicht auf der Kopfhaut, sondern direkt im Gehirn gemessen wird. So berichtete ein US-Forscherteam vor gut einem Jahr von einem querschnittsgelähmten jungen Mann, dem ein vier mal vier Millimeter großer Chip etwa einen Millimeter tief ins Hirn implantiert worden war. 96 Elektroden maßen dort die neuronale Aktivität und ermöglichten dem Patienten bereits nach einer Einweisung von wenigen Minuten, einen Computercursor zu lenken, Emails zu öffnen und ein Computerspiel zu spielen. Das Öffnen und Schließen einer Handprothese gelang ihm, indem er sich vorstellte, die eigene Hand zu bewegen.

Allerdings ist die dauerhafte Implantation solcher Chips im Gehirn och nicht möglich. Dem jungen Mann wurde er nach einem Jahr wieder entfernt. Zu diesem Zeitpunkt funktionierten von den 96 Elektroden nur noch knapp 20. Außerdem war der Patient über Kabel mit dem Computer verbunden, was für den Einsatz im Alltag undenkbar ist. Bei der Firma Cyberkinetics, die den Chip hergestellt hat, arbeitet man aber mit Hochdruck an einem Modell, das die Daten vorverarbeiten und dann drahtlos übertragen kann. Thomas Stieglitz vom Institut für Mikrosystemtechnik an der Uni Freiburg rechnet damit, dass im Lauf des nächsten Jahres ein erster Prototyp präsentiert werden dürfte.

In kleineren Dimensionen, so Stieglitz, werde mit Gehirnimplantaten ja bereits erfolgreich gearbeitet. „Weltweit nutzen mehr als 20.000 Menschen einen Hirnschrittmacher“, sagt er. Damit werden jedoch keine externen Geräte gedanklich gesteuert, sondern umgekehrt Prozesse im Gehirn gezielt beeinflusst. Anwendung findet das Verfahren insbesondere bei Parkinson-Patienten. Vier Elektroden werden implantiert, die tief gelegene Hirnregionen stimulieren. Dadurch kann das synchrone Feuern der Nervenzellen, Ursache des quälenden Muskelzitterns, unterbunden werden.

In den USA ist die Vagusnervstimulation seit knapp zwei Jahren auch zur Behandlung von Depressionen zugelassen. Zwanghaftes Verhalten und Angstneurosen, so die Meinung einiger Wissenschaftler, könnten mit solchen Methoden ebenfalls therapiert werden. Für viele Menschen wird hier aber eine Grenze überschritten. Die Behandlung seelischer Probleme durch direkte Einflussnahme aufs Gehirn erscheint ihnen als unzulässiger Eingriff in die Identität der Patienten.

Lars Klinnert von der Evangelischen Akademie Iserlohn, wo kürzlich eine Tagung zum Thema „Technisierung des Menschen“ stattfand, gibt zu bedenken, dass die Identität durch diese Behandlung womöglich erst wiederhergestellt werde. „Die Persönlichkeit eines Menschen verändert sich ohnehin im Laufe des Lebens“, sagt er. „Um diese Eingriffe ethisch einordnen zu können, brauchen wir eine Vorstellung von gelingendem Leben.“

Das dürfte sich spätestens dann ändern, wenn die BCI-Technologien den Bereich der klinischen Anwendungen verlassen und vermehrt darauf abzielen, die Fähigkeiten gesunder Nutzer zu erweitern. Gerwin Schalk vom Wadsworth Center in Albany, New York, der eine weltweit viel genutzte Standardsoftware für BCI-Systeme entwickelt hat, rechnet damit in den kommenden Jahren. Er geht davon aus, dass sich das Verhältnis von Mensch und Computer grundlegend verändern wird. „Einem Link im Internet folgen wir dann vielleicht, indem wir einfach unsere Aufmerksamkeit auf ihn richten“, spekuliert er.