"Tongue Drive System": Rollstuhlfahren mit der Zunge

Die Zunge ist ein vielseitiges Organ: Sie kann schmecken, ist wichtig beim Sprechen und leistet gute Dienste beim Küssen. Wenn es nach US-Forschern geht, kann sie aber noch viel mehr. Zum Beispiel Rollstühle und andere elektronische Geräte steuern.

15.09.2008

Es liegt uns auf der Zunge
© Gary Meek

Es gibt viele Ideen, wie man Schwerbehinderten das Leben erleichtern kann. So sollen in Zukunft Menschen, die sich nicht mehr bewegen können, ihren Computer mit Gedanken steuern. Durch Augenbewegungen kann man das auch heute schon. Forscher an der Hochschule des Georgia Institute of Technology konzentrieren sich aber nun auf einen recht beweglichen Muskel unseres Körpers, um Schwerbehinderten mehr Kontrolle über ihr Leben zurück zu geben.

„Um das System zu bedienen, haben wir uns für die Zunge entscheiden. Sie ist, anders als Arme und Beine, die über das Rückenmark kontrolliert werden, direkt mit dem Gehirn durch einen Nerv verbunden. Dieser Nerv wird normalerweise auch durch schwere Rückenmarksverletzungen nicht in Mitleidenschaft gezogen“, erklärt Dr. Maysam Ghovanloo, Projektleiter für das Tongue-Drive-System – einem System, das aus der Zunge quasi einen Joystick macht.

Dabei kommt ein drei Millimeter breiter Magnetstreifen auf die Zunge – per Implantation, Piercing oder Kleber. Wird sie nun bewegt, kriegen das Sensoren mit, die wie auf einer Zahnspange im Unterkiefer angebracht sind. Das ist, als spiele man mit seiner Zunge auf einer virtuellen Tastatur. Um nun Geräte auch wirklich steuern zu können, müssen die von den Sensoren erfassten Signale verstärkt, digitalisiert und drahtlos an eine Steuereinheit übertragen werden. Dort verarbeitet eine Software die von der Zunge angestoßenen Signaldaten in Befehle: links, rechts, vorwärts, rückwärts, Einzelklick und Doppelklick.

Nicht mehr per Strohalm, sondern über einen Magneten auf der Zunge
wird gelenkt © Gary Meek

Getestet wurde die Methode bisher im Labor: Bei einer Demonstration des Systems fuhr ein Student mit einem Rollstuhl im Labor herum, indem er lediglich seine Zunge bewegte. Ghovanloo denkt aber weiter und erklärt, dass er eines Tages dutzende weitere Befehle ergänzen wolle. „Zum Beispiel könnte dann ’links oben’ das Licht anmachen und ’rechts unten’ den Fernseher ausschalten.“

Entscheidend ist laut den Wissenschaftlern, dass jeder Nutzer die Kommandos entsprechend seinen Vorlieben, seiner Anatomie und seinen körperlichen Fähigkeiten individuell einrichten kann. So könne man frei wählen, wie viele Kommandos man nutzen möchte, aber auch welche Bewegung der Zunge welche Aktion auslöst. „Ein Nutzer kann unser System sogar darauf trainieren, dass es die Berührung jedes Zahns als ein anderes Kommando erkennt“, sagt Ghovanloo. Das sei weitaus flexibler als man es in bisherigen Systemen beobachtet, die durch Ziehen oder Pusten („Sip and Puff“) in einen Strohhalm gesteuert werden. „Ein weiterer Vorteil des Tongue Drive Systems ist, das es non-invasiv ist und Gehirnchirurgie im Vergleich zu ähnlichen Systemen nicht notwendig ist“, so Ghovanloo.

Aber auch dieses System leidet noch an Kinderkrankheiten. Das Team muss die Software verbessern, die Steuereinheit verkleinern, den Zungenspitzenmagneten verfeinern und die Akku-Leistung für die drahtlose Signalübertragung erhöhen. Als nächstes wollen sie das System mit behinderten Patienten eines Krankenhauses in Atlanta testen. Daher gehören Ghovanloos Ausblicke noch in die ferne Zukunft: „Wir hoffen, dass Schwerbehinderte durch diese Technik nicht mehr auf die ständige Hilfe von Angehörigen oder Pflegepersonal angewiesen sind.“

Kathrin Burghof
REHACARE.de