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Gehirnstrom
Gehirnstrom (auch Gehirnwelle) bezeichnet die elektrische Aktivit�t des Gehirns, wie sie mit einer Elektrode an der Kopfhaut gemessen werden kann.
Urs�chlich f�r dieses 1924 von Hans Berger entdeckten Ph�nomens ist die r�umliche Anordnung von Nervenzellen (Neurone) innerhalb der Gro�hirnrinde, die zu einer Aufsummierung der mikroskopischen Ladungs�nderungen einzelner Zellen zu makroskopischen Hirnstr�men f�hrt. Die graphische Darstellung der gemessenen Hirnstr�me hei�t Elektroenzephalogramm (EEG). Zur klinischen Bewertung wird eine Aufzeichnung in mindestens 12 Kan�len von verschiedenen Elektrodenkombinationen ben�tigt.
Ein anderes Verfahren zur Messung von Hirnstr�men, das ebenfalls eine vielf�ltige Anwendung in der Medizintechnik findet, ist die Indizierung der Gehirnstr�me anhand ihres Magnetfeldes, welches mithilfe der SQUID-Technologie vermessen wird.
Einteilung der EEG-B�nder
Die makroskopisch sichtbare elektrische Hirnaktivit�t kann Motive aufweisen, die rhythmischer Aktivit�t gleichen. Grunds�tzlich gleicht das EEG jedoch dem 1/f-Rauschen und beinhaltet keine lang andauernden Oszillationen.
Verschiedene Wachheitsgrade von �nderungen des Frequenz-Spektrums der EEG-Signale begleitet, so dass sich durch eine Analyse der gemessenen Spannungskurven vage Aussagen �ber den Bewusstseinszustand treffen lassen.
H�ufig wird das EEG in Frequenzb�nder (sogenannte EEG-B�nder) eingeteilt, wobei die Anzahl von B�ndern wie auch die genaue Einteilung von verschiedenen Autoren verschieden angegeben wird.
Im Neurofeedback wird der Bereich 12 bis 15 Hz auch als SMR-Band bezeichnet (SMR = Sensorimotor Rhythm).
Anwendungen in der Medizin
Das Elektroenzephalogramm ist eine Standarduntersuchung der Neurologie.
Epilepsie
Das Elektroenzephalogramm dient zur Diagnose und Verlaufskontrolle der Epilepsie. Au�er durch die hochamplitudige Aktivit�t w�hrend eines Anfalls, fallen besonders geformte Graphoelemente auch im anfallsfreien Intervall auf.
Hirntod
Das Erl�schen der Hirnstr�me (also ein Ausbleiben von Spannungsschwankungen im EEG) ist ein Hauptkriterium bei der Bestimmung des Hirntods.
Beeinflussung der Gehirnwellen
Gehirnwellen lassen sich nicht nur messen, sondern auch beeinflussen: Das kann durch einen visuellen oder akustischen Reiz geschehen, durch Neurofeedback, einer Spezialform des Biofeedbacks oder durch direkte Manipulation der Gehirnwellen mittels elektromagnetischer Wellen (siehe auch: Transkranielle Magnetstimulation, TMS). Ger�te, die das erm�glichen sollen, sind seit den 1980er Jahren unter dem Begriff ''Mind Machines oder Brainwave Stimulator'' erh�ltlich, zu sehr unterschiedlichen Preisen und mit sehr umstrittenem Erfolg. Ferner ist es m�glich, den Bewusstseinszustand (und damit die Gehirnstr�me) mittels Meditation oder durch Drogen zu beeinflussen.
Steuerung durch Gehirnwellen
Neuere Forschungen unter dem Schlagwort Brain Computer Interface erzielen beim direkten steuern von Computern durch Ver�nderung der Gedanken Fortschritte. Unter anderem das Fraunhofer Institut und die New York State Department of Health and State University of New York in Albany k�nnen mit EEGs von den Hirnstr�men einen Mauscursor nach einiger �bung pr�zise bewegen. Das ist ein gewaltiger Fortschritt wenn man bedenkt das bisherige Tier- und Menschen-Versuche noch mit implantierten Dr�hten zur Messung der Hirnstr�me arbeiteten. Diese wurden als Fremdk�rper behandelt und vom K�rper abgestossen. Die betreffenden Affen �berlebten nur wenige Monate.
Inzwischen hat das Brain Computer Interface mittels EEG bereits Einzug in die medizinische Praxis gehalten und dient schwergel�hmten Menschen zur Kommunikation mit der Au�enwelt.
In wieweit Steuerung via EEG in der Milit�rtechnologie zum Einsatz kommt ist der �ffentlichkeit nicht unumschr�nkt zug�nglich. Sicher ist, dass es seit Jahren Versuchsprojekte zur kurzzeitigen "k�rperlosen" 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 Zuverl�ssigkeit des menschlichen Bewusstseins leidet.
Beispiele in Science Fiction oder Phantastischer Literatur
Im Thriller Firefox von Craig Thomas ISBN 0061000515 wird ein experimenteller D�senj�ger durch Gedanken gesteuert. Ein Helm wandelt die Signale des Gehirns in Steuerungsbefehle um. Auch taucht die Idee Ger�te durch Gedankenkraft zu steuern in vielen Science-Fiction B�chern 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. Urspr�nglich ist diese Idee von William Gibson.
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