Das Magazin 3 - 2019

Bewegungen, Erinnerungen, Reize: Alles, was unser Gehirn verarbeitet, erzeugt elektrische Spuren. Diese Hirnwellen können schon seit fast 100 Jahrenmit Hilfe eines Elektroenzepha- logramms, kurz EEG, gemessen werden. Schon heute wird das Verfahren in der Epilepsiedia- gnostik eingesetzt. Auch Hinweise auf eine Ge- hirnerkrankung wie einen Tumor kann es ge- ben. Während sich die Messung relativ einfach durchführen lässt, muss die Auswertung ein erfahrener Neurologe übernehmen. Bislang. Denn ein Teamumden Arzt und Neurowissen- schaftler Professor Dr. Tonio Ball von der Klinik für Neurochirurgie des Universitätsklinikums Freiburg arbeitet an einer Auswertung mittels künstlicher Intelligenz, kurz KI. Die Herausfor- derung dabei ist, aus oft stark verrauschten Daten die relevanten Informationen herauszu- filtern“, sagt Ball. „Erschwert wird die Auswer- tung dadurch, dass wir viele Funktionen und Abläufe des Gehirns noch immer nicht voll- ständig verstehen.“ Doch die Mühe dürfte sich lohnen: Denn wenn eine Auswertung mittels KI möglich ist, könnte das Verfahren noch ein- facher eingesetzt werden, auch in Regionen, in denen kein Experte vor Ort ist. EIN PROGRAMM, DAS HIRNDATEN AUS- WERTEN UND ROBOTER LENKEN KANN Bei der Hirndatenauswertung setzt Ball sehr erfolgreich die KI-Methode Deep Learning ein, also „tiefes Lernen“. Das Verfahren ist Grundlage von erfolgreichen, aktuellen Bilderkennungsprogrammen und Navigations- systemen. „Statt wie bisher jeden Analyse- schritt zu programmieren, geben wir die Fragestellung vor und unsere Algorithmen lernen selbst, welche Daten wie zu verarbei- ten sind“, erklärt Ball. Ein solches Programm ist so universell, dass es in der neurologischen Diagnostik ebenso eingesetzt werden könnte wie zur Bewegungssteuerung eines Compu- ters, etwa bei Schwerstgelähmten. „Und das ist erst der Anfang“, ist sich Ball sicher. Denn mit den Programmen lässt sich nicht nur das Gehirn auf relevante Informationen durchforsten, sondern auch andere komplexe Systeme, wie die Abläufe in einem Kranken- haus. „Hier eröffnen sich ganz neue Anwen- dungsfelder“, so Ball. NEUROTECHNOLOGIE Mit einer EEG-Kappe werden die Hirn­ signale ausgelesen. Um die Signalqualität zu verbessern, wird ein leitfähiges Gel unter die Sensoren gespritzt. „Während sich die Messung relativ einfach durchführen lässt, muss die Auswertung ein erfahrener Neurologe übernehmen.“ 24 das magazin 03 | 2019