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Drahtlose Gehirn-Computer-Schnittstelle

Implantat »spricht« mit dem Gehirn durch Licht

9. Dezember 2025, 10:41 Uhr | Elektronik Medical (uh)

Etwa briefmarkengroß und dünner als eine Kreditkarte: Das neue, weiche und flexible Implantat liegt weniger invasiv als frühere Systeme auf der Schädeloberfläche auf und leitet seine Lichtimpulse durch den Knochen ins Gehirn.

Kabel oder Batterien? Braucht es nicht: Ein neues Hirn-Implantat überträgt komplexe Informationen als programmierbare Lichtmuster direkt an neuronale Schaltkreise. 64 individuell steuerbare Mikro-LEDs kommunizieren mit dem Kortex, etwa für Prothesen mit echtem Tastgefühl oder neue Schmerztherapien.

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Forscher der Northwestern University haben ein drahtloses neurologisches Implantat entwickelt, das direkt unter der Kopfhaut eingesetzt wird: ohne die natürlichen Sinneswege des Körpers zu nutzen übermittelt es mittels Lichtmustern Informationen direkt an die neuronale Schaltkreise im Gehirn. Das kleine, flexible Device wird chirurgisch auf dem Schädelknochen platziert und aktiviert durch präzise Lichtimpulse spezifische Neuronenpopulationen in der Großhirnrinde.

Drahtlos direkt ans Gehirn kommunizieren

Das etwa briefmarkengroße und dünner als eine Kreditkarte dimensionierte Implantat verfügt über ein programmierbares Array aus bis zu 64 Mikro-LEDs, von denen jede einzelne nicht dicker als ein menschliches Haar ist. Im Gegensatz zu früheren optogenetischen Systemen, die Glasfaserkabel erforderten und die Bewegungsfreiheit der Versuchstiere einschränkten, arbeitet das neue Gerät komplett drahtlos und ohne Batterien. Die Echtzeit-Steuerung jeder einzelnen LED ermöglicht komplexe Sequenzen mit variabler Frequenz, Intensität und zeitlicher Abfolge.

Programmierbare Lichtsprache an Kortex

Das weiche, flexible Implantat sendet Licht durch den Schädelknochen hindurch und kann damit verteilte kortikale Netzwerke stimulieren – ähnlich den natürlichen Mustern bei echten Sinneswahrnehmungen. In Versuchen mit genetisch modifizierten Mäusen lernten die Tiere, spezifische Lichtmuster als bedeutungsvolle Signale zu interpretieren und erfolgreich verhaltensbasierte Aufgaben zu lösen. Die drahtlose Technologie ermöglicht erstmals, komplexe Informationen direkt an das Gehirn zu übermitteln, ohne auf natürliche Sinneskanäle angewiesen zu sein.

Welche Therapien macht das BCI möglich?

Die Technologie, die in »Nature Neuroscience« veröffentlicht wurde, zeigt Potenzial für diverse neurologische Indikationen. Dazu zählen sensorisches Feedback für orthopädische Prothesen, eine künstliche Stimulation für Seh- oder Hörprothesen, eine Schmerzmodulation ohne Opioide sowie die Unterstützung der Rehabilitation nach einem Schlaganfall oder Verletzungen. Neurobiologin Yevgenia Kozorovitskiy erklärt: »Unser Gehirn wandelt ständig elektrische Aktivität in Erfahrungen um, und diese Technologie gibt uns die Möglichkeit, direkt in diesen Prozess einzugreifen«,