Apple's "Brain Control" für iPad wird erstmals öffentlich demonstriert: Der querschnittsgelähmte Mann umarmt die Welt erneut mit einem Gedanken.

Er lag im Bett und konnte sich kaum bewegen. Seine Gliedmaßen hatten längst ihre Kontrolle verloren, und selbst das Einfache Anklicken des Bildschirms war für ihn eine Überforderung. Doch als sein Blick auf die Startseite des iPads fixierte – leuchtete der Bildschirm nach einigen Sekunden auf, ein Icon wurde ausgewählt, und er hatte es geschafft, das Gerät mit einem Gedanken "anzuklicken".

Mark Jackson ist einer der ersten Menschen weltweit mit Amyotropher Lateralsklerose (ALS), der in der Lage ist, Apple-Geräte mit "Gedanken" zu steuern. Das, was all das möglich macht, ist das Stentrode, ein mikroskopisch kleiner metallischer Stent, der von der Brain-Computer-Interface-Firma Synchron entwickelt wurde und in die Blutgefäße seines Gehirns implantiert wurde, um Nervensignale aufzunehmen.

Dazu gehört ein neues Mensch-Maschine-Interaktionsprotokoll von Apple: BCI HID (Brain-Computer-Interface Human Interface Device). Dies ist das erste Mal, dass Apple "Gehirnsignale" als native Eingabemethode in sein Betriebssystem integriert hat, neben Touch, Tastatur und Sprache.

Kurz gesagt: Das Gehirn wird zum nächsten nativen "Eingabegerät" auf Apple-Geräten.

Gehirnwelle + Apple-System: Die stärkste "Cyber-Integration"

Das von Jackson verwendete Stentrode ist ein haardünnes, stentsähnliches Brain-Computer-Interface-Gerät. Es wird über die Blutgefäße in eine Vene in der Nähe der motorischen Großhirnrinde implantiert. Die Elektrodenarray des Geräts nimmt Nervensignale auf, die dann von einem Algorithmus analysiert werden, um die Absicht des Benutzers zu erkennen und schließlich das digitale Gerät zu steuern.

Wichtiger noch: Es ist das erste Mal, dass es nativ in die Apple-Ökosystem integriert wurde. Der Schlüssel zu dieser Integration ist das neue Protokoll, das Apple im Mai dieses Jahres eingeführt hat: BCI HID (Brain-Computer Interface Human Interface Device), das Brain-Computer-Interface-Mensch-Maschine-Interaktionsstandard.

Es ist wie eine "allgemeine Sprache" zwischen Gehirn und iOS, iPadOS, visionOS, die es ermöglicht, dass Gehirnwellen offiziell eine legale Eingabemethode neben Touch, Tastatur und Sprache werden.

Durch die Anbindung an die Barrierefreiheitsfunktion "Schaltsteuerung" (Switch Control) von iOS können Stentrode-Benutzer jetzt mit Gehirnströmen anstelle von Knopfdrücken, Klicks oder Swipes bedienen.

Mark Jackson ist einer der ersten Patienten, die sich einer Stentrode-Implantation unterzogen haben. Er leidet an ALS (Amyotropher Lateralsklerose), kann nicht stehen und kann sein Zuhause in den Vororten von Pittsburgh nicht verlassen. Doch diese Technologie hat ihm neue Bewegungsfreiheit verschafft.

Im August 2023 wurde er operiert. Laut einer früheren Meldung der "Wall Street Journal" begann Jackson nach der Implantation des Stentrode zu trainieren, wie er das Vision Pro mit Gedanken steuern kann.

Er "sah" sich am Rand eines Alpenfels stehen und "fühlte" das Zittern seiner Beine – obwohl sein Körper in der Realität nicht mehr in der Lage war, sich aufzurichten.

Später lernte er allmählich komplexere Vorgänge: Das Starten von Apps, das Senden von Nachrichten und das Öffnen von E-Mails per Gehirnsteuerung. "In der Zeit, die mir noch bleibt, möchte ich die Technologie vorantreiben und das Verständnis der Menschen fördern", sagte Jackson.

Diese Worte spiegeln auch die Kernmission des Synchron-Teams wider – diese Technologie so weit wie möglich zu verbreiten.

Peter, der leitende Direktor für Neurowissenschaften und Algorithmen bei Synchron, sagte: "Unsere Vision ist es, dass Brain-Computer-Interfaces so alltäglich wie Tastatur und Maus werden." Er erklärte, dass die Schwierigkeit bei BCI nicht nur in der Technologie selbst liegt, sondern auch in der fehlenden Standardisierung der "Interaktionssprache".

Deshalb arbeiteten sie mit Apple zusammen und entwickelten auf der Grundlage des HID-Standards das BCI HID-Protokoll. "Es ist wie die allgemeine Sprache zwischen Computer und Tastatur. Jetzt hat auch das Gehirn sein eigenes Eingabeprotokoll", sagte Peter.

Das BCI HID überträgt nicht nur die Nervenabsichten des Benutzers, sondern unterstützt auch die visuelle Rückmeldung des Geräts an den Benutzer. Wenn Mark einen bestimmten Button auswählen möchte, erscheint auf dem Bildschirm ein farbiger Hervorhebungsrahmen. Je dunkler die Farbe, desto stärker ist das Nervensignal, und desto sicherer ist das System, dass er diesen Button anklicken möchte. Mark kann diesen Farbfleck per Gehirnsteuerung "füllen" und so eine genaue Auswahl treffen.

"Für Benutzer von implantierbaren BCI ist diese visuelle Rückmeldung von entscheidender Bedeutung. Sie können in Echtzeit sehen, ob ihr Nervensignal 'stark genug' ist, und konzentrieren sich leichter", erklärte Kurt Haggstrom, der Chief Commercial Officer von Synchron. Das gesamte System ist per Bluetooth verbunden und erfordert keine zusätzlichen Geräte oder die Hilfe von Pflegepersonal. Solange Mark "will", startet das Gerät.

Im Gegensatz zu herkömmlichen Hilfsmitteln ist das BCI HID ein geschlossener Interaktionskreis. Es erkennt nicht nur die Absichten des Benutzers, sondern liefert auch in Echtzeit Kontextinformationen, um die Genauigkeit der Decodierung und die Reaktionsgeschwindigkeit zu verbessern.

Es kann auch Gedankenaktionen direkt an System-Schnellbefehle binden: Das Vorstellen des Klickens mit dem Finger entspricht dem Zurückkehren zur Startseite, das Vorstellen des Schließens der Faust entspricht dem Öffnen der Nachrichten, das Vorstellen des Winkens entspricht dem Starten eines Videotelefonats. Dies erhöht nicht nur die Freiheit der Steuerung, sondern bringt auch die Systeminteraktion wirklich in den Zustand der "Null-Intervention".

Darüber hinaus bietet das BCI HID eine hohe Privatsphäre – Gehirnsignale sind "exklusiv" für den Benutzer, können nicht von anderen manipuliert werden und können von anderen Geräten nicht "gelesen" werden. In Zukunft wird Synchron das BCI HID als ein plattformübergreifender, herstellerübergreifender Nerveninteraktionsstandard etablieren, damit alle BCI-Geräte nahtlos in die digitale Welt integriert werden können.

Die Beteiligung von Apple wird als der "entscheidende Schritt" angesehen. "Apple erkennt die Bedürfnisse der Benutzer und reagiert darauf, was ihre hohe Wertschätzung für die barrierefreie Benutzererfahrung zeigt", sagte Kurt Haggstrom.

Das kopfschraubfreie Brain-Computer-Interface könnte Musk schlagen

Wenn man an Brain-Computer-Interfaces denkt, denkt die meisten Menschen zuerst an Musks Neuralink. Sowohl die früheren Livestreams von Neuralink als auch die Tweets auf X haben viel Aufmerksamkeit auf Brain-Computer-Interfaces gelenkt.

Im Vergleich dazu ist Synchro außerhalb der Branche weitgehend unbekannt.

Die beiden Unternehmen haben jedoch schon früher Kontakt gehabt. An einem Wochenende vor drei Jahren, als Synchron in den USA erstmals ein Brain-Computer-Interface-Gerät bei einem Patienten implantierte, rief Musk Tom Oxley, den Gründer und CEO von Synchro, an.

Oxley erinnerte sich später, dass Musk im Telefonat meinte, dass das Brain-Computer-Interface-System den Großteil des Schädelknochens entfernen und durch ein eingebettetes Titangehäuse ersetzen sollte. Er selbst war fest davon überzeugt, dass man das Ziel auch erreichen kann, ohne den Schädelknochen zu berühren.

Tom Oxley

Außerdem bot Musk an, Oxley finanziell zu unterstützen, wenn ihm bei der Verfolgung dieses Ziels, insbesondere im Bereich Brain-Computer-Interfaces, Geld fehlen sollte. Doch aufgrund der unterschiedlichen Ansichten kam dieser "Zusammenhalt" letztendlich zu nichts.

Tatsächlich haben Forscher in den letzten zwanzig Jahren an Menschen Gehirnchip-Implantate getestet, aber fast alle diese Geräte erforderten die Öffnung des Schädelknochens und das Einstechen von Elektroden in das Gehirn, wobei Drähte aus dem Kopf hingen.

Einfach ausgedrückt, man öffnet ein Loch im Kopf und setzt ein Gerät von der Größe eines Apple Watch hinein. Ganz zu schweigen von den Risiken des Operationsvorgangs, selbst wenn die Operation erfolgreich ist, wird das menschliche Gehirn das Gerät abstoßen. Dies ist einer der technischen Schwierigkeiten bei invasiven Brain-Computer-Interfaces.

Das Stentrode hat dieses Problem nicht.

Die Operation ähnelt der Implantation eines Herzstents. Das Produkt wird über die Halsvene in die motorische Großhirnrinde (der Bereich, der menschliche Bewegungsabsichten ausdrückt) implantiert. Das Gehirn stößt das Stentrode ab, indem es es in das Gehirngewebe hineindrückt, so dass das Stentrode innerhalb weniger Wochen vom Gewebe bedeckt und in diesem Bereich fixiert wird.

Alle im Stentrode erfassten Gehirnsignale werden über einen Draht gesendet, der entlang der Vene verläuft und an einen Empfänger von der Größe eines iPod Shuffle an der Brust des Patienten angeschlossen ist.

Ähnlich wie die Batterie in einem Herzschrittmacher hat der Empfänger eine Batterielebensdauer von bis zu 10 Jahren.

Der Empfänger überträgt die Befehle per Bluetooth an den Computer oder das iPad des Patienten, damit sie SMS zugreifen und andere Apps steuern können. Nachdem das Stentrode implantiert wurde, werden die Patienten an Kalibrierungsübungen teilnehmen, bei denen die Mitarbeiter von Synchron sie anleiten, an das Bewegen verschiedener Körperteile zu denken.

Die Unterschiede in der Implantationsmethode und der Philosophie haben natürlich auch Unterschiede in der technischen Leistung zur Folge.

Zum Beispiel hat das Neuralink-Gerät N1 mehr als 1000 Elektroden und kann daher mehr Nervendaten erfassen; das Stentrode hingegen hat nur 16 Elektroden. Die Elektroden des N1 werden direkt in das Gehirngewebe implantiert, so dass die erfassten Daten reicher sind und in empfindlichere Mausklicks und Tastatureingaben umgewandelt werden können.

In früheren Berichten konnten Neuralink-Benutzer ebenfalls den Cursor mit Gedanken bewegen, und ihre Geschwindigkeit war sogar höher als die von einigen normalen Benutzern bei der Mausbedienung.

Trotzdem hat Apple sich schließlich entschieden, intensiv mit Synchron anstelle von Musks Neuralink zusammenzuarbeiten. Hinter dieser Entscheidung verbirgt sich eine andere Antwort von Apple auf Brain-Computer-Interfaces: Sicherheit.

Wie oben erwähnt, ist das Neuralink N1 ein hochdichtes, invasives Implantat. Invasiv-Operationen bergen höhere Risiken und können Entzündungen oder Gewebereaktionen auslösen. Im Gegensatz dazu hat die Synchron Stentrode-Operation ein niedriges Risiko und eine kurze Genesungszeit, was es besonders für Patienten geeignet macht, die nicht für eine Schädeloperation in Frage kommen.

Natürlich hat das Stentrode auch Nachteile. Da die Elektroden nicht direkt mit den Neuronen in Kontakt stehen, ist die Signalqualität und -auflösung niedriger, und die Datenbandbreite ist eingeschränkt. Es eignet sich daher nur für die Basisdekodierung von Nervensignalen.

Mit einem Gedanken einen Tweet verfassen

Die technischen Parameter sind nur ein Teil der Geschichte. Was Synchron wirklich beeindruckt, sind die Dinge, die es bereits erreicht hat.

Im März 2024 veröffentlichte ein Neuralink-Patient einen Tweet auf der Plattform X. Doch wenn man drei Jahre zurückrechnet, hatte der 62-jährige ALS-Patient Phillip O'Keefe bereits mit dem Synchron