Tsinghua-Professor Gao Xiaorong: Die Zukunft des Gehirns ist vielleicht nicht so fiktiv.

In der Silicon Valley - Erzählung ist das Gebiet der Hirn - Computer - Schnittstelle voller Visionen, die beschrieben werden können. Das Gehirn ist nicht mehr nur eine anatomische Abbildung in medizinischen Lehrbüchern, sondern die nächste Frontiersregion, die von Technologie verändert wird. Die Menschen werden mit einer Zukunft konfrontiert: Eine tiefe Integration von Gehirn und Maschine, bei der Gedächtnis und Bewusstsein die biologischen Grenzen überschreiten werden.

Im Moment, in dem Realität und Vorstellungskraft zusammentreffen, setzen Brain - Computer - Unternehmen wie Neuralink und Synchron die klinischen Tests der Hirn - Computer - Schnittstelle fort. Neuralink hat bereits die Schädelöffnung und Implantation bei einer kleinen Anzahl von Patienten durchgeführt und versucht vor allem, die motorischen und Sprachfunktionen, die durch Lähmung oder neurologische Erkrankungen verloren gegangen sind, wiederherzustellen. Es plant auch, im vierten Quartal 2025 Experimente an der Sprachrinde durchzuführen, um die "gewollte Sprache" zu dekodieren. Synchron lässt hingegen Lähmungspatienten externe Geräte über Gehirnsignale steuern, indem es ein minimalinvasives intravaskuläres Implantationsverfahren anwendet. Die Sicherheit und die teilweise Wiederherstellung der alltäglichen Funktionen wurden in klinischen Tests bestätigt. Diese Ergebnisse zeigen allmählich das Potenzial der Hirn - Computer - Schnittstellen - Technologie.

Angesichts des rasanten technologischen Fortschritts wird die Aufmerksamkeit der Öffentlichkeit zwischen zwei völlig verschiedenen Visionen hin und her gerissen. Einerseits bringt die Hirn - Computer - Schnittstelle Hoffnung auf Wiederherstellung für Menschen, die aus verschiedenen Gründen Teilfunktionen verloren haben. Andererseits wecken Tech - Großmächte wie Elon Musk durch ihre häufigen Marketingkampagnen die unendlichen Vorstellungen der Öffentlichkeit von einer schönen Zukunft, wie z. B. das Hochladen des Bewusstseins oder die "Digitalisierung des Selbst", was aber auch Sorgen in der Bevölkerung auslöst. In dieser Atmosphäre wird die Grenze zwischen Wissenschaft und Science - Fiction mit fortschreitender Technologie immer verschwommener.

Wie steht es derzeit mit der praktischen Umsetzung der Hirn - Computer - Schnittstellen - Technologie? Wird die Welt in Zukunft einem Szenario aus dem Film "Matrix" ähneln, in dem Menschen und Maschinen in einem Krieg stehen? Welche Rolle wird die Hirn - Computer - Schnittstelle spielen, wenn Künstliche Intelligenz zur neuen "Intelligenz" der Gesellschaft wird? In letzter Zeit haben wir intensiv mit Gao Xiaorong, einem langfristig angestellten Professor an der Fakultät für Medizin der Tsinghua - Universität, gesprochen und uns auf die tatsächlichen Grenzen dieser Technologie konzentriert.

Gao Xiaorong bietet eine kältere Betrachtungsweise: Die Hirn - Computer - Schnittstelle ist kein direkter Weg zur "Übermenschlichkeit", sondern eine technologische Erkundung, die unter ethischen Beschränkungen steht und auf Reparatur und Unterstützung zielt. "Elon Musks ursprüngliche Vision neigte zur 'Übermenschlichkeit', was ethisch nicht akzeptabel ist", so erläutert er. Visionen wie das Hochladen des Bewusstseins oder das direkte Auslesen von Gehirninhalten über ein Gehirnchip sind derzeit noch unrealistische Phantasien.

Gao Xiaorong, langfristig angestellter Professor und Doktorvater an der Fakultät für Medizin der Tsinghua - Universität

Im Folgenden finden Sie die Transkription des Gesprächs zwischen Tencent Tech und Professor Gao Xiaorong (bei Beibehaltung der ursprünglichen Bedeutung etwas gekürzt):

Tencent Tech: In den letzten Jahren hat die Öffentlichkeit viele Erwartungen an die Hirn - Computer - Schnittstellen - Technologie, sogar einige Phantasien. Vor allem seit Elon Musk die Potenziale der Hirn - Computer - Schnittstelle und seiner Firma Neuralink immer wieder propagiert, wie z. B. die Möglichkeit, das Bewusstsein hochzuladen oder Gedanken zu steuern, hat die Gesellschaft noch größere Vorstellungen entwickelt. Wo liegen nach Ihrer Meinung die wirklichen Grenzen der Hirn - Computer - Schnittstelle? Ist etwas wie das Hochladen des Bewusstseins wirklich möglich?

Gao Xiaorong: Aus theoretischer und zielgerichteter Sicht kann die Hirn - Computer - Schnittstelle grob in zwei Kategorien unterteilt werden: Eine Kategorie ist die Reparatur oder Substitution, das heißt, wenn die Fähigkeiten eines Menschen unter 100 % liegen, wird durch Technologie versucht, ihn auf ein normales Niveau zu bringen. Die andere Kategorie ist die Verbesserung, das heißt, es wird versucht, die 100 % zu überschreiten und dem Menschen übernatürliche Fähigkeiten zu verleihen. Mit einer scherzhaften Metapher ausgedrückt, heißt das, "den Menschen zum Übermenschen zu machen".

Die sogenannte "Übermenschlichkeit" ist ethisch nicht akzeptabel. Wenn es tatsächlich eine Technologie gäbe, die dem Menschen übernormale Fähigkeiten verleihen würde, würde die Frage "Wer kann sie nutzen? Wer hat das Recht, sie zu nutzen?" enorme Ungerechtigkeit mit sich bringen. Elon Musks ursprüngliche Vision neigte zur "Übermenschlichkeit", aber unter ethischen Beschränkungen hat er sich jetzt auf die klinische Anwendung konzentriert.

Andererseits gibt es noch ein Ziel, nämlich die Mensch - Maschine - Kooperation. Mit der Entwicklung der KI werden in der Zukunft sowohl menschliche als auch künstliche Intelligenzen in der Gesellschaft existieren. Die Frage, wie diese beiden miteinander kommunizieren können, ist ein grundlegendes Problem. Wenn die Kommunikationslücke nicht geschlossen werden kann, besteht die Gefahr, dass die Gesellschaft gespalten wird. Die Hirn - Computer - Schnittstelle ist ein potenzielles Mittel, um diese Lücke zu schließen. Sie kann das "Drehen des Wunsches in Wirklichkeit" ermöglichen, indem z. B. die Absichten des Menschen direkt an die Maschine weitergeleitet werden.

In diesem Sinne enthält die Hirn - Computer - Schnittstelle auch einen Anteil der "Überschreitung der natürlichen menschlichen Grenzen", aber dies ist eine notwendige Überschreitung - nicht um Übermenschen zu schaffen, sondern um sicherzustellen, dass Menschen und Maschinen nebeneinander existieren können. Was das "Hochladen des Bewusstseins" oder die "digitale Unsterblichkeit" angeht, besteht derzeit überhaupt keine Möglichkeit, diese zu verwirklichen.

Vor dem Hintergrund dieser Mensch - Maschine - Koexistenz müssen wir uns neu fragen, wie wir die "Menschenorientierung" der Gesellschaft aufrechterhalten können. Einige Leute schlagen vor, Maschinen völlig menschlich zu machen, was aber grundsätzlich unmöglich ist. Denn das Leben eines Menschen ist einmalig, während Maschinen jederzeit eingeschaltet und ausgeschaltet werden können - sie können niemals das Besondere des menschlichen Daseins verstehen, insbesondere die ultimative Erfahrung des "Todes". Viele menschliche Probleme hängen genau mit dem Tod zusammen.

Tencent Tech: Abgesehen von ethischen Fragen, ist es aus neurowissenschaftlicher und technologischer Sicht möglich, Funktionen wie das Hochladen des Bewusstseins und die Gedankensteuerung über die Hirn - Computer - Schnittstelle zu realisieren?

Gao Xiaorong: Ich denke, derzeit nicht. Die neurowissenschaftlichen Prinzipien unterstützen auch nicht, dass dies möglich ist.

Tencent Tech: Elon Musk hat auch erwähnt, dass die Hirn - Computer - Schnittstelle Schizophrenie oder Autismus behandeln kann. Ist das möglich?

Gao Xiaorong: Das ist möglich. Im Gehirn gibt es ein "Belohnungszentrum", und durch elektrische Stimulation können Halluzinationen erzeugt werden. Wenn man den Grad der Halluzinationen genau kontrollieren kann, kann man das Behandlungsziel erreichen. In der Vergangenheit haben wir hauptsächlich Medikamente eingesetzt, um dies zu kontrollieren. Jetzt bietet die elektrische Stimulation neue Möglichkeiten. Künstliche Gehörimplantate und künstliche Netzhäute sind bewährte Beispiele. Auf hoher Ebene ist dies wissenschaftlich machbar, aber es muss streng ethischen und regulatorischen Anforderungen entsprechen.

Tencent Tech: Sie haben auch erwähnt, dass die Hirn - Computer - Schnittstelle als Vermittler zwischen Menschen und Maschinen dienen kann und sogar die Fähigkeiten des Menschen verbessern kann. Aber diese Verbesserung hat Grenzen. Wie weit kann man in Zukunft gehen?

Gao Xiaorong: Einige begrenzte "Externe Fähigkeiten" sind möglich. Beispielsweise die Gedächtnisverbesserung: Patienten mit Alzheimer erkennen oft Bekannte nicht sofort. Wenn die Hirn - Computer - Schnittstelle die Gehirnaktivität erfassen und den Patienten darauf hinweisen kann, "Wer das ist" und "Wann und wo man ihn zuletzt gesehen hat", wird die Kommunikation viel reibungsloser.

Ahnliche Szenarien gelten auch für gesunde Menschen. Wenn jemand einen Bekannten sieht und plötzlich den Namen vergisst, kann das System ihn sofort daran erinnern. Diese Verbesserungen können als "Externe Hilfen" verstanden werden: Gedächtnis - Extern, Rechen - Extern, Kognition - Extern, Verhaltenssteuerungs - Extern. Sie machen den Menschen nicht zum "Übermenschen", sondern verbessern die Effizienz und das Erlebnis in bestimmten Situationen.

Tencent Tech: Laut Ihrer Forschungserfahrung, welche Richtungen sind derzeit in den klinischen Tests zuverlässiger?

Gao Xiaorong: Es sind ungefähr einige Richtungen, die mit der Anwendung der Hirn - Computer - Schnittstelle zusammenhängen. Erstens die Bewegungskompensation und Rehabilitation, wie z. B. die Steuerung von Prothesen und die Bewegung der Hände. In diesem Bereich hat man schon gute Fortschritte gemacht. Elon Musks Implantation, die Forschung von Professor Hong Bo aus China, das "North Brain No. 1" und die Forschung eines Teams aus Shanghai befassen sich alle mit diesem Bereich. Zweitens ist es die Sprachfunktion, wie z. B. die Wiederherstellung der Sprache für Menschen, die nicht sprechen können. Dies ist eigentlich auch eine Bewegungserhöhung, nur dass hier die Zunge betroffen ist. Später könnten es Kognition, Emotion und sogar kulturelle und unterhaltende Szenarien sein.

Technologisch gesehen gibt es Fortschritte in den Bereichen der Signalaufnahme, der Informationsdekodierung und der Stimulationsrückkopplung. Implantierte Geräte können ein bis zwei Jahre stabil funktionieren, aber es ist noch eine Herausforderung, die Lebensdauer auf über drei Jahre zu verlängern. Wenn die Elektroden außerhalb der Hirnhaut platziert werden, haben sie eine längere Lebensdauer. Wenn sie auf der Kopfhaut angebracht werden, können sie jederzeit verwendet werden, aber die Signalqualität ist schwächer.

Tencent Tech: Was ist derzeit die größte Herausforderung, die Hardware oder die Software - Signalverarbeitung?

Gao Xiaorong: Es sind beides Herausforderungen. Die Fortschritte in den letzten 30 Jahren basieren hauptsächlich auf der Materialwissenschaft. Die Elektroden werden immer kleiner und weicher, ähnlich wie die ständige Verkleinerung von CPUs. Aber jetzt stehen wir vor einem neuen Engpass: Die Anzahl der Aufzeichnungskanäle ist von einigen hundert auf einige tausend gestiegen und könnte in Zukunft auf einige zehntausend ansteigen. Wie kann man diese riesigen Datenmengen analysieren? Hierfür wird Künstliche Intelligenz benötigt.

Die Fortschritte in der KI sind viel schneller als in der Materialwissenschaft. Die Fähigkeiten des Modells können sich innerhalb von hundert Tagen verdoppeln, während die Verbesserungen des Materials normalerweise nur um ein Prozent pro Jahr steigen. Daher hängt der zukünftige Durchbruch in der Hirn - Computer - Schnittstelle in größerem Maße von der KI als nur von den Materialien ab.

Tencent Tech: Bei den technologischen Ansätzen der Hirn - Computer - Schnittstelle gibt es invasive, semi - invasive und nicht - invasive Methoden. Welche Methode halten Sie für die vielversprechendste?

Gao Xiaorong: Alle drei Ansätze werden erforscht, und es ist derzeit nicht möglich, zu sagen, welche besser ist. Ich habe einmal eine Metapher verwendet, nämlich das "Brain - Computer - Starlink". Vor zwanzig Jahren war die Kommunikation zwischen Satelliten und Mobiltelefonen fast unmöglich. Mit der Entwicklung der Satellitenstarttechnologie ist die Anzahl der Satelliten von einem auf Tausende gestiegen, und das Problem der Kommunikationsabdeckung wurde gelöst. In ähnlicher Weise könnte, wenn in Zukunft genügend "Knotenpunkte" der Hirn - Computer - Schnittstelle existieren, eine ständige Verbindung wie beim Starlink möglich sein.

Tencent Tech: Laut den Rückmeldungen der Menschen besteht mehr Sorge vor der invasiven Methode. Wie bewerten Sie das Risiko?

Gao Xiaorong: Die Sorge ist berechtigt. Nicht - invasive Geräte können jederzeit abgenommen werden, und dann werden keine Gehirnsignale mehr aufgenommen. Bei invasiven Geräten kann der Benutzer nicht feststellen, ob sie weiterhin funktionieren, und sie sind auch anfälliger für Angriffe.

Tencent Tech: Viele Menschen assoziieren die Hirn - Computer - Schnittstelle mit Robotern. Worin liegt der Vorteil im Vergleich zu herkömmlichen Steuerungsmethoden?

Gao Xiaorong: Der Unterschied ist sehr groß. Mit herkömmlichen Steuerungsmethoden können Roboter nur einfache Bewegungen ausführen, wie "Vorwärts, Rückwärts, Drehen". Sie wissen aber nicht, was der Benutzer wirklich will. Die Hirn - Computer - Schnittstelle kann die Absichten direkt weitergeben. Wenn jemand z. B. sagt, "Ich möchte einen Apfel essen", wird der Roboter selbständig einen Pfad planen und die Aufgabe erfüllen, anstatt Schritt für Schritt auf Anweisungen zu warten. Dieser Unterschied ist wie bei der Navigation. Früher mussten wir der Navigation jedes einzelne Schritt mitteilen, jetzt müssen wir nur das Ziel eingeben.

Tencent Tech: Gibt es Unterschiede in der Latenzzeit oder der Akkulaufzeit?

Gao Xiaorong: Dies ist ein technisches Problem, das mit der Weiterentwicklung gelöst werden kann.

Tencent Tech: Derzeit konzentriert sich die Anwendung von Hirnchips hauptsächlich auf den medizinischen Bereich. Welche anderen Anwendungsbereiche sind in Zukunft möglich?

Gao Xiaorong: Ich bin besonders optimistisch für den Bereich der Altenpflege. Beispielsweise können ältere Menschen, wenn sie Schwierigkeiten haben, etwas zu bedienen, direkt ihre Anforderungen stellen, und die Roboter können ihnen helfen. Darüber hinaus gehören auch die Bewegungstherapie, die Kognitionstherapie, die emotionale Unterstützung sowie die Kultur und Unterhaltung dazu. Es ist zu betonen, dass in den Bereichen der Emotion und des Unterhaltung fast nie invasive Methoden eingesetzt werden, sondern eher nicht - invasive oder tragbare Lösungen.

Tencent Tech: China und die Vereinigten Staaten sind die Weltführer in der Forschung zur Hirn - Computer - Schnittstelle. Welche wesentlichen Unterschiede gibt es in der Forschungsentwicklung in diesem Bereich?

Gao Xiaorong: Insgesamt sind beide Länder auf Augenhöhe. China ist in der nicht - invasiven und semi - invasiven Forschung weiter vorne, während die Vereinigten Staaten in der invasiven Forschung stärker sind.

Tencent Tech: Wie viele Jahre werden ungefähr vergehen, bis die Technologie reif ist?

Gao Xiaorong: Zuerst dachte ich, es würden 60 Jahre benötigt werden, dann habe ich es auf 30 Jahre heruntergesetzt. Jetzt scheint es, dass die Zeit noch kürzer sein könnte. Innerhalb von 15 bis 20 Jahren ist es möglich, dass es noch reifere Ergebnisse geben wird. Aber es muss zugegeben werden, dass die aktuelle Technologie noch deutliche Einschränkungen hat. Beispielsweise hat das implantierte Gerät immer noch eine Lebensd