Eine Technologie zur Überwachung der Gehirnaktivität und der Augenbewegungen könnte eines Tages verwendet werden, um zu erkennen, wann eine Person während der Fahrt einschläft, und sie zu warnen, um einen Unfall zu verhindern.
Forscher in England arbeiten daran, zwei High-Tech-Tools zu kombinieren - Hochgeschwindigkeits-Eye-Tracking und Elektroenzephalographie (EEG) -, um zu verstehen, was im Gehirn passiert, während sich die Augen bewegen.
Bei der Elektroenzephalographie werden Sensoren auf der Kopfhaut einer Person platziert, um das elektrische Rauschen der vielen Neuronen des Gehirns aufzuzeichnen. Die Forscher messen das EEG bei gleichzeitiger Messung der Augenbewegungen.
"Dies ist tatsächlich eine sehr herausfordernde Aufgabe, denn wenn wir unsere Augen bewegen, werden sehr große Artefakte in das EEG-Signal eingeführt", sagte der Neurowissenschaftler Matias Ison von der Universität Leicester in England, der Teil des Forschungsteams ist.
Wissenschaftler könnten diese Technologie verwenden, um die verräterischen Anzeichen von Schläfrigkeit bei einem Fahrer zu erkennen und nach charakteristischen Mustern der Gehirnaktivität und unregelmäßigen Mustern der Augenbewegung zu suchen, die darauf hinweisen, dass sich eine Person in der frühen Phase des Einschlafens befindet. In der Tat wurden bereits Systeme entwickelt, die Eye-Tracking verwenden, um schläfrige Fahrer zu erkennen. Aber auch Systeme, die die Gehirnaktivität überwachen, könnten die Erkennung erheblich verbessern.
Schätzungen zufolge verursachen Müdigkeit im Vereinigten Königreich (wo die Forschung durchgeführt wird) etwa 20 Prozent der Autounfälle und spielen laut dem englischen Verkehrsministerium auch bei Unfällen in den Vereinigten Staaten und in Australien eine bedeutende Rolle.
Die Gehirn- und Eye-Tracking-Technologie könnte auch verwendet werden, um Gehirn-Computer-Schnittstellen zu entwickeln, die darauf abzielen, die Bewegung oder Kommunikation von Menschen mit schwerwiegenden Bewegungsstörungen wiederherzustellen, und tatsächlich verwenden einige Systeme diese bereits. Zum Beispiel behalten Menschen mit Amyotropher Lateralsklerose (Lou-Gehrig-Krankheit), einer Krankheit, die eine fortschreitende Degeneration von Motoneuronen verursacht, eine gute Kontrolle über ihre Augenbewegungen bis in die späten Stadien der Krankheit, sagte Ison. Die Integration von Eye-Tracking mit EEG-Kontrolle könnte zu verbesserten Computerschnittstellen im Gehirn führen, sagte er.
Aber zu diesem Zeitpunkt versuchen Ison und Kollegen immer noch, die grundlegenden Mechanismen hinter Augenbewegungen und Gehirnaktivität zu verstehen. Diese Mechanismen sind beispielsweise wichtig, um einen Freund in einer Menschenmenge zu erkennen. Menschen schauen nacheinander auf einzelne Gesichter, bis sie ein bekanntes finden, aber was macht das Gehirn? Bisher untersuchten die Menschen dieses Phänomen, indem sie den Teilnehmern Bilder zeigten und ihnen sagten, sie sollten ihre Augen nicht bewegen, da die Gehirnsignale durch Bewegung entstehen würden.
"Es gab eine große Lücke zwischen der Art und Weise, wie wir das Gehirn untersuchen konnten, und der Art und Weise, wie Dinge geschehen", sagte Ison in der Realität gegenüber LiveScience. Er sagte, er hoffe, diese Lücke zu schließen. Seine aktuellen Experimente beinhalten, dass eine Person mit natürlichen Augenbewegungen nach einem Gesicht in einer Menschenmenge sucht.
Das erste EEG wurde vor mehr als 80 Jahren gebaut und wird seit 50 Jahren von Wissenschaftlern für Forschung und klinische Anwendungen verwendet, sagte Ison. Dennoch: "Wir beginnen erst zu verstehen, wie das Gehirn unter realen Bedingungen auf natürliche Weise funktioniert."
