BCI-Race – Computerspiele mit Gedanken steuern

Mittels Brain-Computer-Interfaces (BCIs) Signale aus dem Hirn direkt an einen Computer leiten: Die Technologie des CYBATHLON-Wettkampfspiels soll in Zukunft Tetraplegikern helfen, ihren Alltag einfacher zu bewältigen.

Bei Brain Runners werden die Spielfiguren direkt mit Hirnsignalen gesteuert.

2016 organisierte die ETH Zürich den ersten CYBATHLON, bei dem Menschen mit starken körperlichen Behinderungen als Pilotinnen und Piloten ihrer technischen Assistenzsysteme im Wettkampf gegeneinander antraten.

Als eine der sechs CYBATHLON-Disziplinen wurde das Computerspiel «Brain Runners» entwickelt. Nur mit der Kraft der Gedanken steuern bis zu vier Pilotinnen und Piloten ihre Spielfiguren ins Ziel. Sie tragen Brain-Computer-Interfaces (BCIs), die Hirnsignale durch Elektroenzephalografie (EEG) oder Nahinfrarotspektroskopie (NIRS) registrieren. Im richtigen Moment ausgesendete Signale beschleunigen die Spielfiguren oder lassen sie Hindernisse überwinden – falsche Signale führen zu Punktabzügen.

Die BCI-Piloten am CYBATHLON haben starke motorische Einschränkungen, z. B. wegen Rückenmarksverletzungen, Schlaganfällen oder neurologischen Erkrankungen (Paralyse). Die BCI-Technologie soll so weiterentwickelt werden, dass Menschen mit Tetraplegie künftig Geräte wie z.B. einen Computer, einen Roboterarm oder einen Rollstuhl steuern können.

«Brain Runners» wurde durch die Fachrichtung Game Design der Zürcher Hochschule der Künste in Kooperation mit dem ETH Sensory-Motor Systems Lab entwickelt.

Das Spiel wurde am CYBATHLON 2016 simultan in zwei unterschiedlichen grafischen Versionen gezeigt: In einer reduzierten Version für die konzentrierten Piloten, sowie in einer grafisch unterhaltenden Version für die Zuschauer. Anhand der Publikumsversion von «Brain Runners» erleben Scientifica-Besuchende, wie viel Training nötig ist, um eine vereinfachte BCI-Steuerung zu beherrschen und die Spielfiguren zu steuern.

Beteiligte:

Prof. Ulrich Götz (ZHdK-Projektleitung)
René Bauer (ZHdK-Projektleitung)
Goran Saric (ZHdK)
Philomena Schwab (ZHdK)
Prof. Robert Riener (ETHZ)
Dr. Roland Sigrist (ETHZ)
Nicolas Gerig (ETHZ)
Dario Wyss (ETHZ)