Das Dokument beschreibt innovative Entwicklungen in der Neurotechnologie, darunter tragbare Geräte wie das "thync"-Headset zur Verbesserung von Entspannung und Konzentration sowie Virtual-Reality-Headsets von Mindmaze, die Gehirnaktivitäten messen. Weitere Themen umfassen brain-to-text-Technologien zur Sprachrekonstruktion aus Gehirnströmen, neurostimulativer Schmerzlinderungen ohne Kabel und Anwendungen zur Steuerung von Robotern und Rollstühlen mittels Gedankensteuerung. Insgesamt zeigen die beschriebenen Trends, wie neurologische Erkenntnisse zur Entwicklung neuer Technologien in Medizin und Unterhaltung führen.

1. NEUROCOMPUTING
TRENDS & INNOVATIONEN

2. HEADSET ENTSPANNT UND KONZENTRIERT TRÄGER
US-amerikanische Neurowissenschaftler haben mit „Thync“ das erste
tragbare Lifestyle-Accessoire entwickelt, das den Träger mittels
spezieller Impulse entweder aktiv entspannt oder dafür sorgt, dass er
sich konzentrierter fühlt. „Thync“ wird auf dem Kopf getragen und von
einer App gesteuert, über die die Intensität bestimmter Impulse
zwecks Entspannung oder Konzentration dosiert werden kann. Die
Präsentation des finalen Designs und die Markteinführung sollen 2015
erfolgen. Erste Studien und Probanden berichten von tiefer
Entspannung sowie von Wachsamkeit wie nach zwei Tassen Kaffee.
http://www.thync.com
Arizona State University, USA 2Trendexplorer Send A Trend PPT Export Weitere Bilder

3. GEHIRNAKTIVITÄTEN IN VIRTUELLEN WELTEN
Das Schweizer Start-up MindMaze wendet seine für den
Medizinbereich entwickelte Technologie jetzt auch in der
Unterhaltungselektronik an und hat eigene Virtual-Reality-Headsets
angekündigt. Diese „NeuroGoggles“ verfügen über Sensoren, mit
denen nicht nur Bewegungen, sondern auch Gehirnwellen
aufgenommen werden können. In einer Demonstration wurde über die
Gehirnaktivität des Trägers unter anderem sein Entspannungsgrad
gemessen, um diese Entspannung mit Hilfe virtueller Spiele zu
vertiefen. Zudem wurden die Gehirnaktivitäten auf einem Fernseher
angezeigt und über einen Bewegungssensor 3D-Modelle der
Körperbewegungen erstellt und abgebildet.
http://www.mindmaze.ch
MindMaze, Schweiz 3Trendexplorer Send A Trend PPT Export Weitere Bilder

4. SPRACHE AUS GEHIRNSTRÖMEN REKONSTRUIEREN
Einem deutsch-amerikanischen Forscherteam ist es erstmals
gelungen, unter Anwendung eines Brain-to-Text-Verfahrens aus
Gehirnströmen Laute, Wörter und Sätze abzuleiten. Dafür wurden in
den USA die Hirnströme von sieben Epilepsie-Patienten gemessen,
während diese Beispieltexte vorlasen. Anschließend wurden die
Messungen im Karlsruher Institut für Technologie analysiert, wobei
Methoden aus der automatischen Spracherkennung und der
Signalverarbeitung eingesetzt wurden. Künftig soll es möglich werden,
aus der gedachten Sprache Text abzuleiten, was insbesondere
Patienten mit Locked-in-Syndrom helfen könnte.
http://www.kit.edu
Karlsruher Institut für Technologie (KIT),
Deutschland
4Trendexplorer Send A Trend PPT Export

5. DATENSPEICHERNDE PARTIKEL IM GEHIRN
Wissenschaftler an der University of Michigan haben herausgefunden,
dass digitale Daten auf kolloidalen Clustern abgelegt werden können,
die sich in einer Flüssigkeit befinden. Sie beobachteten, dass sich der
Zustand der Daten ähnlich wie beim Bitmuster von 0 zu 1 verändert.
Bei diesem „Wet Computing“ könnten etwa biokompatible
Nanopartikel im Körper als Sensoren genutzt werden, um
beispielsweise den Zuckerspiegel im Körper zu überwachen. Als
Implantate im Gehirn könnten sie zudem komplizierte Berechnungen
durchführen oder dazu beitragen, neue Informationen sehr viel
schneller aufzunehmen und zu verarbeiten.
http://www.mcs.anl.gov
University of Michigan, USA 5Trendexplorer Send A Trend PPT Export

6. DRAHTLOSER NEUROSTIMULATOR STOPPT SCHMERZEN
„Stimwave Freedom“ ist ein drahtloser Neurostimulator, der
Schmerzsignale im Rückenmark ohne herausragende Kabel oder
etwaige Akkus unterdrückt. Das millimetergroße Implantat kann mit
einer Nadel in die richtige Position im Rückennerv injiziert werden, wo
es sich rutschfest verankert. Die Stimulation erfolgt drahtlos über
schwache Mikrowellensignale von einem tragbaren Sender aus. Als
erster Neurostimulator überhaupt ermöglicht es „Stimwave Freedom“,
Kernspinuntersuchungen durchzuführen, ohne zuvor den
Neurostimulator entfernen zu müssen.
http://www.stimwave.com
Stimwave LLC, USA 6Trendexplorer Send A Trend PPT Export Video Weitere Bilder

7. E-MAIL VON GEHIRN ZU GEHIRN SCHICKEN
Forschern der Duke University ist es erstmals gelungen, über eine
Gehirn-Computer-Schnittstelle eine E-Mail von einem menschlichen
Gehirn an ein anderes zu übermitteln. In einem Testversuch kreierte
der Proband eine Nachricht, indem er seine Hand und seinen Fuß
bewegte. Die neuralen Aktivitätsmuster, die dabei entstanden, wurden
mit Hilfe von Elektroenzephalografie kategorisiert, woraufhin die
Nachricht an den Teilnehmer in Frankreich gesendet wurde.
Basierend darauf lieferte ihm ein Gerät zur transkraniellen
Magnetstimulation Pulse an sein Gehirn, die er mit Hilfe eines Codes
entschlüsseln konnte.
http://www.plosone.org
Duke University, USA 7Trendexplorer Send A Trend PPT Export Weitere Bilder

8. GESICHTER AUS DEN GEDANKEN REKONSTRUIEREN
Wissenschaftler der Yale University haben ein Verfahren entwickelt,
mit dem von Probanden angesehene Gesichter mit Hilfe von
Magnetresonanztomografie und einer Software rekonstruiert werden
können. Dafür wurden den Studienteilnehmern zunächst 300
Gesichter gezeigt und währenddessen die Aktivitäten einzelner
Hirnareale ausgewertet. Auf der Basis des Gehirnscans konnte ein
Algorithmus die gesehenen Bilder erstaunlich zutreffend
rekonstruieren. Forscher versprechen sich von der
Gedankenlesetechnik, eines Tages auch Bilder aus Träumen
extrahieren zu können.
http://news.yale.edu
Yale University, USA 8Trendexplorer Send A Trend PPT Export Video Weitere Bilder

9. GEDANKENGESTEUERTE PROTHESE FÜR 300 US-DOLLAR
Der japanische Prothesenhersteller exiii hat eine gedankengesteuerte
Handprothese entwickelt, die für weniger als 300 US-Dollar produziert
werden kann. Statt eigene Mikroprozessoren zu verwenden,
kommuniziert die Prothese drahtlos mit einer App auf dem
Smartphone. Diese verarbeitet die Messdaten eines EMG-Sensors,
der die Nervenaktivitäten im Arm misst. Die Fertigungskosten sind
dank des Einsatzes von 3D-Druck, der flexible
Anpassungsmöglichkeiten bei Form, Funktionalität und Design
ermöglicht, gering.
http://exiii.jp
exiii Inc., Japan 9Trendexplorer Send A Trend PPT Export Video Weitere Bilder

10. FLUGZEUGE PER GEDANKEN STEUERN
Forscher an der Technischen Universität München testen in dem
Projekt „Brainflight“ erstmals ein System, mit dem sich ein Flugzeug
per Gedanken steuern lässt. Der Nutzer stellt sich hier Bewegungen
seiner Hände vor, wobei ein Headset die elektrischen Potenziale
misst, die ein Algorithmus dann in Steuerbefehle umwandelt. In einem
Testversuch stiegen sieben Personen, von denen eine gar keine
Vorkenntnisse hatte, in einen Flugsimulator. Alle Teilnehmer erzielten
eine höhere Präzision als bei einer manuellen Steuerung. Das System
soll Piloten entlasten und es ihnen zudem ermöglichen, nebenher
noch andere manuelle Tätigkeiten auszuführen.
http://www.tum.de
Technische Universität München, Deutschland 10Trendexplorer Send A Trend PPT Export

11. ROBOTER PER GEDANKEN STEUERN
An der Eidgenössischen Polytechnischen Hochschule Lausanne ist
ein Telepräsenzsystem entwickelt worden, mit dessen Hilfe gelähmte
Menschen per Gedanken einen Roboter steuern können. Der Roboter
basiert auf Festos Robotino-Plattform und ist mit einem Laptop mit
integrierter Kamera ausgestattet. In Tests bekamen
Versuchsteilnehmer aus verschiedenen Ländern ein
Elektrodenheadset aufgesetzt, über das sie den Roboter im Labor
steuern und per Skype mit Personen kommunizieren konnten. Der
Roboter wich dabei Hindernissen aus und führte einen Befehl so lange
aus, bis gedanklich ein „Stopp“ ausgesendet wurde.
http://actu.epfl.ch
École polytechnique fédérale de Lausanne
(EPFL), Schweiz
11Trendexplorer Send A Trend PPT Export Video Weitere Bilder

12. MIT STROMSTÖSSEN GEGEN DIE REISEKRANKHEIT
Wissenschaftler am Imperial College London haben eine App
entwickelt, die mit leichten Stromstößen gegen Übelkeit auf Reisen
helfen soll. Dafür wird die Anwendung mit einem Headset gekoppelt,
das über mehrere Elektroden verfügt. Diese geben gezielt Strom mit
geringer Stärke ab und wirken so auf jenen Teil des Gehirns ein, der
für das Verarbeiten von Bewegungen verantwortlich ist und in dem
laut Medizinern die Reisekrankheit ausgelöst wird. In Tests zeigten die
Probanden mit Headset deutlich weniger Symptome als ohne
Headset. Das System soll daher innerhalb weniger Jahre zur
Marktreife gebracht werden.
http://www3.imperial.ac.uk
Imperial College, Großbritannien 12Trendexplorer Send A Trend PPT Export Video Weitere Bilder

13. ROBOTER IMITIERT GESTEN DES NUTZERS
Forscher am Massachusetts Institute of Technology entwickeln den
Roboter „HERMES“, der die Bewegungen eines Nutzers in Echtzeit
umsetzt und ihm haptisches Feedback liefert. Der Nutzer trägt ein
Außenskelett bestehend aus Kabeln und Motoren, die seine
Bewegungen aufnehmen. Trifft der Roboter beim Ausführen einer
Bewegung Objekte in der Umgebung, wird dem Nutzer der Aufprall in
Form eines Rucks im Hüftbereich übermittelt, der ihn zum
Zurücklehnen zwingt. Auch diese Bewegung wird von „HERMES“
imitiert, sodass der Roboter automatisch die Balance wiederfindet und
nicht umfällt.
https://robotics.mit.edu
Massachusetts Institute of Technology (MIT),
USA
13Trendexplorer Send A Trend PPT Export Video

14. DURCH GEHIRNAKTIVITÄT BENACHRICHTIGUNGEN BLOCKIEREN
An der Tufts University ist im Zuge des Projekts „Phylter“ eine
Software entstanden, welche die Gehirnwellen von Personen misst
und anhand dessen erkennt, ob sich die jeweilige Person gerade auf
eine Sache konzentriert. Dafür wird durch „funktionelle Nahinfrarot-
Spektroskopie“ (fNIRS) der Blutfluss im Gehirn gemessen. Die Daten
werden mit einem lernfähigen Algorithmus verknüpft, der die
Mobilgeräte anhand der Daten der fNIRS auf die Nutzer einstellt. So
erkennt die Software, ob sich der einzelne Nutzer gerade konzentriert,
und kann dann automatisch eingehende Nachrichten blockieren, um
seine Aufmerksamkeit aufrechtzuerhalten.
http://www.eecs.tufts.edu
Tufts University, USA 14Trendexplorer Send A Trend PPT Export

15. PER GEHIRNSTROMMESSUNG IM AUTO GEFAHREN VERHINDERN
Jaguar Land Rover arbeitet im Rahmen des Forschungsprojekts „Sixth
Sense“ an einem System, bei dem während der Fahrt die
Gehirnströme des Fahrers gemessen werden, um frühzeitig zu
erkennen, falls sich dieser in einem potenziell gefährlichen Zustand
befindet. Die Sensoren dafür sind im Lenkrad untergebracht, sodass
der Fahrer kein Headset tragen muss. Bei Unkonzentriertheit oder
Stress vibrieren Bedienelemente oder das Gaspedal.
Trackingsysteme, die den Blick des Fahrers untersuchen, liefern
Jaguar Land Rover zufolge keine ausreichenden Ergebnisse – denn
selbst wenn jemand geradeaus auf die Straße blickt, kann er im Kopf
abgelenkt sein.
http://newsroom.jaguarlandrover.com
Jaguar Land Rover Ltd., Großbritannien 15Trendexplorer Send A Trend PPT Export

16. STREAMING-PLAYER MIT GEHIRNSTRÖMEN STEUERN
Die BBC hat den Prototyp eines Headsets entwickelt, mit dem der
Träger einen Streaming-Player über seine Hirnströme bedienen kann.
Der Zuschauer bekommt dabei in einem Übersichtsmenü mehrere
Sendungen jeweils zehn Sekunden lang angezeigt. Möchte er ein
Format komplett anschauen, muss er sich stark darauf konzentrieren.
Die an der Stirn und den Ohren angebrachten Sensoren prüfen dabei,
ob die Hirnstromaktivität einen bestimmten Schwellenwert
überschreitet. Ein Balken auf dem Bildschirm zeigt dem Nutzer,
welchen Konzentrationsgrad das Gerät bei ihm erkennt. Ist die
Fokussierung ausreichend, wird das Programm aktiviert.
http://www.bbc.co.uk
British Broadcasting Corporation (BBC),
Großbritannien
16Trendexplorer Send A Trend PPT Export

17. ROLLSTÜHLE DRAHTLOS PER GEDANKEN STEUERN
Die Brown University und Blackrock Microsystems haben in
Zusammenarbeit eine Schnittstelle in Form des Geräts „Cereplex-W“
entwickelt, mit dem drahtlos Rollstühle oder Prothesen gesteuert
werden können. Das Gerät wird am Schädelknochen befestigt. Es
empfängt und verstärkt Signale von Elektroden, die zuvor ins Gehirn
implantiert wurden, und leitet diese Signale per Funk mit 48 Megabit
pro Sekunde an die entsprechenden Empfänger weiter. Bei älteren
Entwicklungen waren für die Übertragung stets Kabel vonnöten, um
die Gedankensteuerung zu ermöglichen. „Cereplex-W“ wurde von der
US-Gesundheitsbehörde bereits zugelassen und kostet 15.000 US-
Dollar.
http://www.blackrockmicro.com
Blackrock Microsystems, USA 17Trendexplorer Send A Trend PPT Export

18. NEUROPROTHESE BILDET GEOMAGNETISCHEN SEHSINN AUS
Eine an der University of Tokyo entwickelte Neuroprothese stimuliert
das Gehirn von blinden Ratten mit geomagnetischen Signalen und
bietet damit ein künstliches Navigationssystem. Bei Testversuchen
wurden die Mäuse dank diesem „GPS im Gehirn“ in die Lage versetzt,
ihren Weg durch ein Labyrinth zu finden. Die Neuroprothese besteht
aus einem geomagnetischen Kompass, der auch in Smartphones zu
finden ist, sowie aus zwei Elektroden, die jeweils in den visuellen
Kortex der Tiere implantiert werden. In Abhängigkeit von der
eingeschlagenen Richtung sendet das Implantat Signale aus und
kreiert so eine mentale Karte der Umgebung.
http://www.cell.com
The University of Tokyo, Japan 18Trendexplorer Send A Trend PPT Export

19. DIE ERINNERUNG VON MÄUSEN MANIPULIEREN
Forscher des Centre national de la recherche scientifique in Paris
haben eine Studie veröffentlicht, in der sie die Manipulation der
Erinnerung von Mäusen beschreiben. Sie beobachteten die Tiere im
Schlaf, weil währenddessen die Erinnerungen gespeichert werden.
Dabei wurden jene Nervenzellen ausfindig gemacht, die für die
Orientierung zuständig sind. Waren diese Zellen aktiv, hieß das, dass
das Tier gerade an einen bestimmten Ort dachte. Durch eine
gleichzeitige Stimulation der Belohnungsregion im Gehirn sorgten die
Forscher dafür, dass das Tier diesen Ort mit einer positiven
Erinnerung assoziierte und ihn nach dem Aufwachen sofort aufsuchte.
http://www.nature.com
Centre national de la recherche scientifique,
Frankreich
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