Gehirnstrom

Gehirnstrom (auch Gehirnwelle) bezeichnet die elektrische Aktivität des Gehirns, wie sie mit einem Elektroenzephalographen gemessen werden kann. Die graphische Darstellung der gemessenen Hirnströme heißt Elektroenzephalogramm. Zur klinischen Bewertung wird eine Aufzeichnung in mindestens 12 Kanälen von verschiedenen Elektrodenkombinationionen benötigt.

Ein anderes Verfahren zur Messung von Hirnströmen, das ebenfalls eine vielfältige Anwendung in der Medizintechnik findet, ist die Indizierung der Gehirnströme anhand ihres Magnetfeldes, welches mithilfe der SQUID-Technologie vermessen wird.

thumb|14-kanaliges Elektroenzephalogramm mit Alpha-Wellen

Inhaltsverzeichnis

1 Einteilung der EEG-Bänder 2 Anwendungen in der Medizin 2.1 Epilepsie 2.2 Hirntod 3 Beeinflussung der Gehirnwellen 4 Steuerung durch Gehirnwellen 5 Beispiele in Science Fiction oder Phantastischer Literatur 6 Weblinks

Einteilung der EEG-Bänder

Die makroskopisch sichtbare elektrische Hirnaktivität wird meist von einer Grundfrequenz beherrscht. Diese Grundfrequenz ist je nach Gehirnaktivität unterschiedlich, so dass sich durch eine Analyse der gemessenen Spannungen beziehungsweise Wellen ungefähre Aussagen über den Bewusstseinszustand treffen lassen. Die typischen Frequenzen lassen sich sogenannte EEG-Bänder gruppieren, wobei die genaue Einteilung von verschiedenen Autoren verschieden angegeben wird.

Die Spalte Effekt verweist auf behauptete Effekte, die sich durch gezielte Anregung der Hirnaktivität erzielen lassen, beispielsweise durch Neurofeedback. Diese Effekte sind umstritten.

Anwendungen in der Medizin

Das Elektroenzephalogramm ist eine Standarduntersuchung der Neurologie.

Epilepsie

Das Elektroenzephalogramm dient zur Diagnose und Verlaufskontrolle der Epilepsie. Außer durch die hochamplitudige Aktivität während eines Anfalls, fallen besonders geformte Graphoelemente auch im anfallsfreien Intervall auf.

Hirntod

Das Erlöschen der Hirnströme ist ein Kriterium bei der Bestimmung des Hirntods.

Beeinflussung der Gehirnwellen

Gehirnwellen lassen sich aber nicht nur messen, sondern auch beeinflussen: Das kann durch einen visuellen oder akustischen Reiz geschehen, durch Biofeedback oder durch direkte Manipulation der Gehirnwellen mittels elektromagnetischer Wellen. Geräte, die das ermöglichen sollen, sind seit den 1980er Jahren unter dem Begriff Mind Machines oder Brainwave Stimulator erhältlich, zu sehr unterschiedlichen Preisen und mit sehr umstrittenem Erfolg. Ferner ist es möglich, den Bewusstseinszustand (und damit die Gehirnströme) direkt mittels spezieller Techniken wie zum Beispiel Meditation oder durch Drogen zu beeinflussen.

Steuerung durch Gehirnwellen

Neuere Forschungen unter dem Schlagwort Brain Computer Interface erzielen beim direkten steuern von Computern durch Veränderung der Gedanken Fortschritte. Unter anderem das Fraunhofer Institut und die New York State Department of Health and State University of New York in Albany können mit EEGs von den Hirnströmen einen Mauscursor nach einiger Übung präzise bewegen. Das ist ein gewaltiger Fortschritt wenn man bedenkt das bisherige Tier- und Menschen-Versuche noch mit implantierten Drähten zur Messung der Hirnströme arbeiteten. Diese wurden als Fremdkörper behandelt und vom Körper abgestossen. Die betreffenden Affen überlebten nur wenige Monate.

Inzwischen hat das Brain Computer Interface mittels EEG bereits Einzug in die medizinische Praxis gehalten und dient schwergelähmten Menschen zur Kommunikation mit der Aussenwelt.

In wieweit Steuerung via EEG in der Militärtechnologie zum Einsatz kommt ist der Öffentlichkeit nicht unumschränkt zugänglich. Sicher ist, dass es seit Jahren Versuchsprojekte zur kurzzeitigen "körperlosen" Steuerung von Kampfjets bei extremen Beschleunigungs-Belastungen gibt. Der Trend hierbei geht jedoch eher in eine rein maschinelle Steuerung, da unter den hohen G-Belastungen auch die Zuverlässigkeit des menschlichen Bewusstseins leidet.

Beispiele in Science Fiction oder Phantastischer Literatur

Im Thriller Firefox von Craig Thomas ISBN 0061000515 wird ein experimenteller Düsenjäger durch Gedanken gesteuert. Ein Helm wandelt die Signale des Gehirns in Steuerungsbefehle um. Auch taucht die Idee Geräte durch Gedankenkraft zu steurern in vielen Science-Fiction Büchern auf.

Ein durch den Film Matrix aktuelles Beispiel ist auch die Idee, das Gehirn direkt mit einem Computer zu verbinden und so mit einer virtuellen Welt zu interagieren. Ursprünglich ist diese Idee von William Gibson.

Weblinks

• OpenEEG: EEG Hardware unter GPL Lizenz (englisch)
• EEG-gesteuerte Computer-Maus am Fraunhofer Institut
• BBC über EEG-gesteuerte Computer-Maus

See also: Gehirnstrom, 1980er, Analyse, Angst, Aufmerksamkeit, Bewusstsein, Biofeedback, Droge, Düsenjäger