Fraunhofer-Institut für Angewandte Festkörperphysik IAF
Kommunikationsschnittstellen zwischen Gehirn und Computer (»Brain-Computer-Interfaces«, BCIs) stellen eine große Chance für gelähmte Menschen dar, Teile ihrer Bewegungsfähigkeit zurückzuerhalten, etwa durch die Steuerung von Exoskeletten. Aktuelle Konzepte zur Realisierung von BCIs haben jedoch große Schwächen: Die eingesetzten Sensoren erreichen nicht die nötige Sensitivität oder eignen sich nicht für den Alltagseinsatz. Der Projektverbund »NeuroQ« arbeitet an einem neuen Ansatz, diese Schwächen mithilfe diamantbasierter Quantensensorik zu überwinden. Die Technologie soll es gelähmten Menschen ermöglichen, ein Exoskelett perspektivisch unter Alltagsbedingungen deutlich präziser als bislang zu steuern, und so einen wichtigen Beitrag zu ihrer gesellschaftlichen Inklusion und medizinischen Rehabilitation leisten.
Die Projektpartner nutzen Stickstoff-Vakanz-Zentren in synthetischem Diamant, um neuartige Laserschwellen-Magnetometer für den Einsatz in BCIs zu entwickeln. Diese Magnetometer erfassen anstelle der stark abgeschwächten elektrischen Felder die ungestörten Magnetfelder des menschlichen Gehirns, was zu deutlicheren Messsignalen führt. Nach ihrer Entwicklung und Integration in ein kompaktes und bewegliches Messmodul werden die Magnetometer in der klinischen Anwendung zur Nutzung einer BCI am Menschen erprobt. Das Projektziel besteht darin, am Patienten die Steuerung eines Exoskeletts mit den neuen Sensoren umzusetzen und die Vorteile der neuen Sensoren zu demonstrieren.