Gedankenlesen

    Wie gut funktioniert der Blick ins Gehirn?

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    Eine Magnetresonanztomographie (MRT) mit rot leuchtenden Fassern im Bildvordergrund.
    "Die Sprache jedes Gehirns ist unterschiedlich", erklärt der Neurowissenschaftler und Psychologe John-Dylan Haynes. © imago / Westend61
    Von Carina Schroeder · 03.06.2021
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    Faszinierend: Ein Forscherteam in den USA hat eine Technologie entwickelt, die erkennen kann, welchen Buchstaben jemand mit der Hand schreibt. Nicht auf Papier, sondern in der Vorstellung. Ist das ein Meilenstein auf dem Weg zum Gedankenlesen?
    Die Gedanken sind frei, heißt es in dem Lied gegen politische Unterdrückung. Noch stimmt das auch, obwohl Forscher den Menschen nur allzu gerne in den Kopf schauen wollen - sprichwörtlich.
    "Ich bin jetzt kein Einbrecher, der versucht in die geheimen Gedankenwelten von Personen einzudringen", sagt John-Dylan Haynes. "Was mich an dieser Frage fasziniert, ist das uralte Rätsel nach dem Zusammenhang zwischen Gehirn und Geist. Das heißt, wie sind unsere Erlebnisse im Gehirn eingespeichert?"
    Der Neurowissenschaftler und Psychologe ist einer der führenden Wissenschaftler auf dem Gebiet des Gedankenlesens oder Brain-Reading, wie es im Englischen heißt. Ein etablierter Begriff, den Haynes aber missverständlich findet. "Weil da der Eindruck entsteht, dass wir quasi die Sprache des Gehirns im engeren Sinne verstanden haben, also quasi die Grammatik des Gehirns und die Semantik des Gehirns", erklärt er.
    "Was derzeit passiert, ist, dass wir mit Hilfe von maschinellen Lernverfahren, also ich sag mal KI-Algorithmen auf Computern mit brachialer Rechenpower es schaffen, so eine Zuordnung herzustellen zwischen Gedanken und Hirnprozessen. Aber wir sind weit davon entfernt, jetzt wirklich die Sprache des Gehirns im engeren Sinne zu verstehen."

    "Struktur des Gehirns ist individueller als ein Fingerabdruck"

    John-Dylan Haynes und seine Kollegen am Berlin Center for Advanced Neuroimaging lassen also Computer für sich arbeiten. Die werten aus, was bildgebende Verfahren wie die Magnetresonanztomographie, kurz MRT, sichtbar machen. Doch ganz so einfach ist das nicht.
    "Die Gehirne verschiedener Personen sind unglaublich unterschiedlich, also zum Beispiel die Anatomie, die grobe Struktur des Gehirns ist individueller als ein Fingerabdruck. Und auch die Erfahrungen, die wir im Laufe unseres Lebens machen, machen uns alle zu Individuen", erläutert Haynes.
    "Und deswegen ist auch die Sprache jedes Gehirns unterschiedlich. Wir müssen also in der Regel erst einmal lernen, wie ein Gedanke in der Sprache eines einzelnen Gehirns gespeichert ist."

    Sinneswahrnehmungen sind gut erkennbar

    Deshalb ist der erste Schritt immer, dass der Computer, der die Gedanken auswerten soll, das individuelle Gehirn in Trainingsdurchläufen kennenlernt. Konkret heißt das: Die Probandinnen und Probanden bekommen zum Beispiel Bilder gezeigt, während sie im MRT liegen. Darunter Tiere, Fahrzeuge und so weiter.
    Die erzeugten Aufnahmen unterscheiden sich idealerweise und so lernt der Computer, wie es in den jeweiligen Gehirnen aussieht, wenn jemand an Autos oder Hunde denkt.
    "Zum Beispiel, wenn Probanden bestimmte Bilder betrachten im Scanner, können wir mit 100-prozentiger Genauigkeit in bestimmten Fällen feststellen, welches Bild die Person gerade betrachtet", sagt Haynes. "Die Genauigkeit ist besonders dann hoch, wenn wir es mit Sinneswahrnehmungen zu tun haben, wie sehen oder hören. Und je komplexer die Gedanken werden, desto schlechter wird es dann auch."

    "Ganz viele Bereiche des Gehirns anschauen"

    Jeder Mensch hat durchschnittlich 86 Milliarden einzelne Nervenzellen im Gehirn, sie alle können theoretisch beim Denken eine Rolle spielen.
    "Die meisten Gedanken sind verteilt im Gehirn gespeichert. Das heißt, wir müssen uns in der Regel ganz viele Bereiche des Gehirns anschauen, wenn wir verschiedene Gedanken unterscheiden wollen", erklärt der Neurowissenschaftler.
    "Das bedeutet auch, dass wir, wenn wir Techniken entwickeln wollen, mit denen wir Gedanken auslesen können, nicht einfach nur an einer Stelle im Gehirn gucken können. Sondern wir müssen verteilt über das gesamte Gehirn nach den Gedanken suchen."
    Ein Auslesen von Gedanken an einer Stelle - mit einem Implantat oder anderen Techniken, ist deshalb überhaupt nicht möglich. Und auch Emotionen erschweren die Interpretation der rund eine Millionen Bildpunkte, die im MRT zu sehen sind.

    Proband oder Computer – wer ist glaubwürdiger?

    Was passiert also, wenn der Computer sich nach der Trainingsphase irrt?
    "Eigentlich gehen die meisten Forscher davon aus, dass der Goldstandard immer das ist, was der Proband sagt. AWenn jetzt jemand zum Beispiel sagt 'Ich denke an Hund' und die Maschine sagt 'Sie denken an eine Katze', würde man erst mal der Personen glauben und würde dann das zum Anlass nehmen, den Computer neu zu trainieren und zu sagen: Da hast du dich vertan", sagt Haynes.
    In Zukunft könnte das allerdings anders aussehen. Denn je weiter die Forschung zum Gedankenlesen voranschreitet, desto mehr Gewicht bekommt das, was die Systeme erkennen.
    "Jetzt spekulativ in die Zukunft gesehen: Wenn man daraus eine klinische Anwendung machen wollte oder eine forensische Anwendung, etwa vor Gericht oder so, dann könnte man in der Situation sein, dass der Proband sagt: 'Nein, ich habe nicht gelogen' und der Algorithmus sagt: 'Doch, du hast gelogen'. Und dann würde man eher dem Computer glauben."

    "Das wird noch eine ganze Weile dauern"

    Heute können wir dem Computer noch nicht mehr vertrauen als dem Menschen. Die Forschung ist längst noch nicht soweit, wie es der Hype ums Thema Gedankenlesen vermuten lässt. Neben Haynes‘ Methode werden seit einigen Jahren auch noch andere Arten Gehirnströme auszulesen heiß diskutiert - mit implantierten Elektroden etwa.
    Damit möchten Forscher in Zukunft unter anderem Menschen, die aufgrund einer Lähmung nicht mehr sprechen oder schreiben können, wieder eine Stimme geben. Klingt gut. Aber Haynes bremst die Euphorie.
    "Man muss sagen, dass das Erreichte bisher noch nicht so richtig beeindruckend ist", sagt er. "Zum Beispiel, wenn man sich die Sprach-Rekonstruktion anschaut auf Basis dieser implantierten Elektroden, dann ist das manchmal von Rauschen nicht zu unterscheiden. Also ich würde sagen, bis wir da wirklich robuste Systeme haben, wird das noch eine ganze Weile dauern."

    Neuromarketing und Lügendetektoren als Anwendungen

    Auch Unternehmen wollen mit Technologien Gedanken auslesen - Elon Musk etwa. Er hat 2016 das Neurotechnologie-Unternehmen Neuralink gegründet. Seine Vision: Über Hirnimplantate den heimischen Computer steuern.
    Andere Firmen bieten bereits sogenanntes Neuromarketing an, also das Auslesen von Gedanken zu Werbezwecken, oder Lügendetektoren, die angeblich auf dieser Technologie basieren.
    "Dann gibt es sicherlich auch unethische Anwendungen und Interessen. Das wäre zum Beispiel dann gegeben, wenn in einem autoritären Regime jemand versucht, meine politischen Einstellungen auszulesen oder etwa meine sexuelle Orientierung", sagt John-Dylan Haynes.
    "Und da muss man ganz klar sagen: Das Interesse am Auslesen dieser Inhalte ist sehr groß, auch wenn die Techniken heute noch nicht soweit entwickelt sind."
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