Visionärer Ansatz für Hirn-Computer-Schnittstellen

Absicht erkennen statt Bewegung steuern: Internationale Forschende mit Beteiligung der Universität Trier denken die Interaktion von Mensch und Maschine neu. Motivation, Methode und Zielerreichung unterstützen im selbstständigen Denken.

Trier/Germany, 9. Februar 2026. – Mit der Computerleistung und damit dass Technologie inzwischen eine Größe, einen Umfang erreicht hat, die jedes Element zum Leben erwecken könnte, hat sich allem voran auch die Gehirn-Computerschnittstelle erheblich verändert. Menschen die mit Lähmungen zu leben haben können über diese Schnittstelle künstliche Extremitäten wie Roboterarme oder Beine steuern, Buchstaben wählen oder sogar flüssig kommunizieren. Im schlimmsten Fall aber auch digitale Geräte bedienen.

Trotz alle dem ist ein Mangel an Technik noch darin zu erkennen, das Bewegungen und Ausführungen oft noch ruckartig und unpräzisse wirken. Der mentale Kraftfaktor Konzentration wird hier erheblich in Mitleidenschaft gezogen. Es kostet Aufwand und so manche Tätigkeit, die einen softeren Umgang für filigrane Teile benötigt, wie in etwa ein Glas zu heben und bedienen, oder gar Obst zu essen, das benötigt auch technologisch noch mehr Feingefühl.
Aktuell bekannte Systeme verbinden Hirnareale, welche für die Bewegungssteuerung zuständig sind mit einer Maschine.
Ein Ziel, Computer sollen gemeinsam mit einer Maschine die Absicht des Menschen erkennen lassen wie Bewegungen auszuführen sind. Für Menschen mit Beeinträchtigen Bewegungsabläufen bedeutet das ein Mehrgewinn an Selbstbestimmung im Alltagsgeschehen, weniger Abhängigkeit und volle Bewegungsfreiheit.

Doug Engelbart gilt als einer der Pioniere für die Mensch-Computer-Interaktion, HCI abgekürzt. Seine Auffassung war die das menschliche Fähigkeiten mittels Computertechnik erweitert werden sollten, anstatt diese nur zu automatisieren. In seiner Ausführung „The Mother of all Demos“ im Jahr 1968 kam zum ersten mal das Thema Computermaus, Fenstersystem, Hypertext und Videokonferenzen vor. Damit sollten die Möglichkeiten gezeigt werden wie menschliche Produktivität um den Faktor Computer erweitert werden könnten. Damit legte Engelbart den Grundstein für die Computerschnittstelle, die heute Menschen mit Einschränkungen hilft, Gliedmassen und Organe wieder Instandzusetzen. Maschinen sollten seiner Darstellung nach nutzbringend für den Menschen gestaltet werden.

Wie inzwischen bekannt ist, wenige Jahre Später entwickelte Mircosoft mit Bill Gates das Sytem Windows, basierend auf Engelbarts Vision. Verfolgt man diese technologische Evolution bis heute weiter, so ist gut zu erkennen, vieles was uns heute als Nachteilig für die Welt, Kultur, Umwelt erscheint oder in der Vergangenheit als nachteilig verstanden wurde, hat darin seine Notwendigkeit, etwas nutzbringendes für den Menschen und sein Überleben zu schaffen, genauso für die Dinge die das Leben um uns Menschen herum ausmacht. Phasen und Epochen beinhalten menschliche Auseinandersetzungen mit spezifischen Themen, durch die der menschliche Geist im kollektiven Zeitgeschehen verbunden ist.

Eine Steigerung für Menschen mit künstlichen Extremitäten oder Organen ist darin zu sehen, das dem Menschen das Gefühl einverleibt ist, er sei der Urheber seines Tuns und Wirkens.
„Vor allem aber fehlt häufig das Gefühl, selbst Urheber der Handlung zu sein“, sagt Psychologe Prof. Dr. Christian Frings von der Universität Trier. „Genau hier setzen wir an. Handeln bedeutet, etwas mit einer Absicht zu tun. Wer einen Raum betritt, denkt nicht an einzelne Schritte, sondern daran, im Raum zu sein. Wer eine Tasse greift, denkt an das Ergebnis und nicht an die Muskelaktivität der Finger.“ In der modernen Auseinandersetzung der Künstlichen Intelligenz und damit den entwickelten Agenten tauchen im Hinblick auf mögliche komplexe Zusammenhänge auch neue Fragen auf die zu lösen sind. Gerade dann wenn es darum geht ein gemeinsames Zusammenspiel, zusammenwirken zu erreichen.
Das Gehirn hat die Entwicklung in der Kindheit vollzogen, das eine Muskelaktivität kognitiv umzusetzen ist. Im Zentrum des Denkens stand diese konfliktreiche Auseinandersetzung der eigenen Motorik. Ist dieser Teil überwunden, geht diese Fähigkeit ins unterbewusste Erleben über und wird natürliche Handlung der Persönlichkeit, eine unbewusste Willensentscheidung!

Moderne Hirnforschung bestätigt die Annahme Prof. Frings. Bereits bevor eine Bewegung beginnt, sind im Gehirn Areale aktiv, die mit Wahrnehmung, Erwartung und Planung zu tun haben. Das Gehirn arbeitet mit inneren Vorhersagen (Behaviorismus) über die Folgen einer Handlung. Erst danach werden motorische Programme aktiviert. Aus dieser Perspektive ist es wenig überraschend, dass Systeme, die ausschließlich Bewegungsbefehle auslesen, oft als unnatürlich erlebt werden.

Gehirn-Computer-Schnittstellen sollten daher nicht versuchen, einzelne Bewegungen zu entschlüsseln, sondern die beabsichtigten Effekte einer Handlung. Entscheidend ist nicht, wie eine Bewegung ausgeführt wird, sondern wozu sie dient. Der mentale Prozess von Menschen hört nicht an der Stelle auf das man sich auf die eigentliche Sache konzentriert, sondern das man im „Hinterkopf“, wie man so sagt, Motive, Methoden und Ziele mitberücksichtigt. Mittels Rückkopplung reflektiert und neue Schlussfolgerungen auf das zukünftige handeln zu wirken. Was uns Menschen ausmacht sind die kognitiven Prozesse die zu einem gesamtheitlichen Handeln, tun und wirken beisteuern. Man könnte sicherlich auch sagen, ein Ziel des Menschen ist es die Macht über sich selbst zu erlangen.
Jedes Bewusstsein des Menschen über sich selbst bedeutet auch an den Rand des Selbstbewusstsein zu führen. Mit ein Grund, warum es so wichtig ist über sich selbst nachdenkend zu sein, Reflektion oder wie man sagt als Teil der Identität Introspektion zu betreiben.
Selbstbewusstsein beinhaltet auch die Lust an sich selbst zu entdecken welche Fähigkeiten und Fertigkeiten durch einen passieren – genannt Autoerotik, was wiederum ein Grenzgang zwischen Narissmus und Selbstbewusstsein bedeutet. Menschliche Energie wird dadurch umgewandelt, das ich als produktiver Mensch etwas aus meiner Sicht sinnhaftes gestalten und erwirken kann. Mich darin selbst zu erkennen und entdecken, durch das in mir geschaffene. Auf diese weise hat der Mensch in der Vergangenheit schon einmal erkannt was durch seine Hände geschaffen wurde und hat sich damit auch selbst zur Gottheit erhoben. Bekanntermassen ist daraus auch der Sinn, die Wahrnehmung für Religion entstanden und in dem Zusammenhang die Frage nach einer übergeordneten göttlichen Macht (Vgl. Lexikon/Reife gate-communications). Die Fähigkeit eine Technologie derart zu entwickelt stellt Menschen erneut vor diese Frage.

Der neue Ansatz, Bewegungsabläufe über eine gesamtheitliche Prozedur zu entwerfen hat nach Angaben des Professors mehrere Vorteile: Bewegungen werden flüssiger und Menschen hätten mehr Gefühl von Kontrolle. Außerdem bleiben selbst bei gelähmten Personen oft die Hirnareale für Planung und Vorstellung intakt.

Lange Zeit schien die Umsetzung dieses sogenannten ideomotorischen Prinzips unmöglich. Fortschritte in der neuronalen Bildgebung und im maschinellen Lernen ermöglichen es jedoch, Wahrnehmungsinhalte und sogar vorgestellte Bilder aus Gehirnaktivität zu rekonstruieren. Forschende konnten zeigen, dass visuelle oder auditive Vorstellungen im Gehirn erstaunlich stabile Muster erzeugen, die sich entschlüsseln lassen.

Wenn ein System das Ziel kennt, kann es selbstständig Wege planen, Hindernisse berücksichtigen und Bewegungen anpassen, wie es moderne Roboter bereits tun. Künstliche Intelligenz könnte so dabei helfen, aus einer beabsichtigten Wirkung eine passende Abfolge von Handlungen abzuleiten.
Damit wird die KI auf eine Ebene von Selbstständigkeit entworfen, bei der sie selbst nach Methoden sucht um das eigentliche Ziel zu erreichen.
Bekanntermassen lernt eine KI aus eingegebenen Informationen an und extrahiert daraus die Möglichkeiten, im Rahmen dessen was möglich sein darf. Wenn ein Radialgelenk wie das des Knies im Radius und damit Bewegung begrenzt ist, dann ist zu erwarten das die KI diese Grenze nicht umgehen können würde.
Der Mensch tut dies keineswegs anders. Auch er lernt im Rahmen der Möglichkeiten, welche ihm die aktuellen Lebensumstände geben sich zu extrahieren, zu erweitern.

Herman von Helmholz (1821 – 1894) vertrat die Ansicht, das Wahrnehmung eine Form der unbewussten logischen Schlussfolgerung beinhalte. In diesem Fall ginge eine solche Wahrnehmung bis in die Tiefe der Motorik. Oder umgekehrt wie es hier erforderlich ist, durch die Mechanik des Schlussfolgerns ergeben sich die entsprechenden Möglichkeiten die Bewegungen zu entwerfen, bereits im Kindesalter, wenn Menschen das laufen lernen – oder – hinfallen und wiederaufstehen! Die Sublimierung die sich daraus ergibt führt zum resilienten Gedanken des hinfallens und wiederaufstehens nach Niederlagen.

Allerdings gibt es auch noch einige Herausforderungen. „Nicht jede Handlung, die wir uns vorstellen, wollen wir auch ausführend. Den Unterschied müssten die Systeme sorgfältig lernen“, so Neurowissenschaftler Prof. Dr. Christian Beste. Außerdem seien ethische Aspekte wie der Schutz der Gedankenwelt oder auch die Verantwortung bei Fehlinterpretationen zu berücksichtigen.

Dennoch wollen sich die Forschenden aus Trier, Dresden, Amsterdam, Maastricht Nijmegen und Kyoto auf den Weg machen, ihre Idee in internationaler Zusammenarbeit fortzusetzen. Die Universität Trier würde dabei den theoretischen Rahmen und Expertise zum kognitiven Verständnis um menschliche Handlungssteuerung liefern.