Aktualisiert 02.08.2012 09:05

Neue TechnikMit den Augen einen Vertrag unterschreiben

Menschen mit einer Ganzkörperbehinderung könnte eine neue Technologie helfen, sich viel besser mitzuteilen. Allein durch die Bewegung ihrer Augen sollen sie Wörter und Zahlen auf ein Display schreiben können.

Die neue Technologie soll schon bald an Patienten getestet werden. (Bild: Colourbox)

Die neue Technologie soll schon bald an Patienten getestet werden. (Bild: Colourbox)

Menschen, die am ganzen Körper gelähmt sind, können sich vielleicht in Zukunft sehr viel besser mitteilen: Ein französischer Hirnforscher hat im Fachmagazin «Current Biology» eine Technologie vorgestellt, mit der Gelähmte allein durch ihre Augenbewegungen Buchstaben, Wörter und Zahlen auf ein Display malen.

Bisher war diese Art des Augenschreibens unmöglich, da die Pupillen normalerweise ständig zuckende, unwillkürliche Bewegungen durchführen. Diese sogenannten Sakkaden hindern Kameraprogramme daran, feine gezielte Bewegungen der Augen zu verfolgen und zu erkennen. Bei der neuen Methode unterbindet ein blinkender Bildschirmhintergrund die Sakkaden.

Bereits nach kurzem Training hätten Probanden gelernt, ihre Augenbewegungen zu kontrollieren und lesbare Formen zu erzeugen, berichtet der Forscher. Für Menschen, die ihre Gliedmassen nicht mehr bewegen können und nicht mehr sprechen können, sei dies eine schnelle und einfache Möglichkeit, sich sprachlich und kreativ auszudrücken.

Mühsames Buchstabieren

Bisher können Betroffene nur sehr langsam und umständlich mit ihrer Umwelt kommunizieren: Sie blicken dafür auf ein Computerdisplay mit allen Buchstaben des Alphabets und müssen dann nacheinander jeden gewünschten Buchstaben einen Moment fixieren und durch Blinzeln bestätigen.

«Die neue Technologie bietet diesen Menschen nun eine ganze Bandbreite von Möglichkeiten, die sie bisher nicht hatten», schreibt Jean Lorenceau von der Université Pierre et Marie Curie in Paris. So könnten sie wie mit einem Bleistift beliebige Formen zeichnen oder etwas unterschreiben.

Mit ein wenig Übung könne man zudem mit den Augen 20 bis 30 Buchstaben in der Minute schreiben, das heisst, genau so schnell wie mit der Hand.

Tests mit Patienten im nächsten Jahr

Der Forscher arbeitet zurzeit daran, sein System weiter zu verbessern. Schon im nächsten Jahr, so kündigt er an, sollen erste Tests mit Patienten erfolgen, die an der Amyotrophen Lateralsklerose (ALS) erkrankt sind.

Bei dieser nicht heilbaren Erkrankung werden die Nerven, die die Muskeln steuern, fortschreitend zerstört. Als Folge leiden die Patienten unter immer stärker werdenden Lähmungen und können nach einiger Zeit nicht mehr sprechen. Das Augenschreiben könnte ihnen helfen, besser als bisher mit ihrer Umwelt zu kommunizieren, sagt Lorenceau.

Flackernde Kreise täuschen das Sehsystem

Kernstück des neuen Systems ist ein Bildschirmhintergrund mit zahlreichen zufällig verteilten Kreisen. Sie verändern 720 mal pro Minute ihren Kontrast und erzeugen so ein schnelles Flackern. «Wenn die Augen ruhig stehen, erscheint dieser Hintergrund nur als Feld von statischen Scheiben», erklärt Lorenceau.

Wenn man aber seine Augen bewege, erzeuge dieses Flackern eine Scheinbewegung: Die Kreise scheinen in Richtung der Augenbewegung zu wandern. Dieser Effekt täuscht das Sehsystem und sorgt dafür, dass die Sakkaden unterbleiben, wie der Forscher berichtet.

Lernen, blind zu schreiben

Eine spezielle Kamera und ein Computerprogramm werten die Augenbewegungen der «schreibenden» Person aus und ermitteln daraus die gemalte Form. Um das Training zu erleichtern, markiert anfangs ein Ring aus farbigen Punkten, wohin der Blick des Probanden gerade geht.

«Man sollte dazu sagen, dass die Nutzer die durch ihre Augenbewegungen erzeugten Linien nicht sofort sehen», sagt Lorenceau. Sie müssten daher lernen, quasi blind zu schreiben.

Das aber geht erstaunlich schnell: Nach nur drei jeweils halbstündigen Trainingssitzungen vor einem solchen Display lernten sechs Probanden, Zahlen, Buchstaben und ganze Wörter leserlich zu schreiben.

(sda)

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