Ein Meilenstein in der Kommerzialisierung der Neurotechnologie
China hat eine Gehirn-Computer-Schnittstelle (BCI) für die kommerzielle Nutzung genehmigt – die erste solche Genehmigung einer nationalen Behörde irgendwo in der Welt. Das Gerät, das darauf ausgelegt ist, die Kommunikations- und Motorik-Kontrollfähigkeiten von Lähmungspatienten wiederherzustellen, markiert einen Meilenstein in der Umsetzung von Neurotechnologie von experimenteller Forschung zu regulierten medizinischen Produkten, die Patienten außerhalb von klinischen Versuchseinstellungen zur Verfügung stehen.
Die chinesische behördliche Genehmigung, erteilt von der National Medical Products Administration, umfasst ein Gerät, das elektrische Signale von Neuronen im motorischen Kortex liest und sie in Steuersignale für externe Geräte umwandelt – Computer, Hilfsgeräte für die Kommunikation und Prothesen. Das System wird chirurgisch implantiert, mit Elektroden, die auf oder in der Nähe des motorischen Kortex platziert werden, und erfordert eine Trainingsphase, während der der Patient lernt, konsistente Nervenmuster zu erzeugen, die das Gerät als beabsichtigte Befehle interpretiert.
Wie Gehirn-Computer-Schnittstellen funktionieren
Moderne BCI-Systeme nutzen die Neuroplastizität des Gehirns aus – seine Fähigkeit, Nervenbahnen durch Üben umzuorganisieren und zu verstärken. Neuronen im motorischen Kortex feuern in charakteristischen Mustern, wenn eine Person beabsichtigt, eine Gliedmaße zu bewegen. Bei Patienten mit Rückenmarksverletzungen oder ALS feuern diese Neuronen weiterhin, obwohl die Signale nicht den beschädigten Weg zu den Muskeln hinunter reisen können. BCIs fangen diese Signale ab, bevor sie die Verletzungsstelle erreichen, und leiten sie stattdessen zu externen Geräten weiter.
Die wichtigsten technischen Herausforderungen sind die Langlebigkeit der Elektroden – implantierte Elektroden müssen die Signalqualität über Jahre hinweg aufrechterhalten, während die Immunreaktion des Gehirns versucht, sie zu verkapseln – und Decodierungsalgorithmen, die hochvariable Nervensignale in verschiedenen kognitiven und physischen Zuständen zuverlässig interpretieren können. Jüngste Fortschritte beim maschinellen Lernen haben die Decodierungsleistung erheblich verbessert und ermöglichen es BCI-Benutzern, Cursorbewegungen zu steuern, Text zu tippen und Anwendungen mit Geschwindigkeiten zu bedienen, die denen von körperlich nicht behinderten Benutzern in Forschungsumgebungen nahe kommen.
Der wettbewerbliche Kontext: China vs. Neuralink
Die chinesische kommerzielle Genehmigung kommt, während Neuralink, das Gehirn-Computer-Schnittstellen-Unternehmen von Elon Musk, sein Gerät bei einer Handvoll von Patienten unter FDA-Ausnahmeregelung für Untersuchungsgeräte implantiert hat und beeindruckende frühe Ergebnisse meldete – einschließlich eines gelähmten Patienten, der Videospiele spielt und das Internet über neurale Kontrolle nutzt. Neuralink hat noch keine kommerzielle FDA-Freigabe beantragt, was bedeutet, dass China die USA bei der Kommerzialisierung geschlagen hat, obwohl die USA eine längere Geschichte in der BCI-Forschung haben.
Chinesische Forschungsinstitutionen haben stark in BCI-Technologie investiert als Teil der breiteren nationalen Strategie um gehirninspiriertes Computing und die Entwicklung von Nervenschnittstellen. Staatliche Finanzierung hat mehrere parallele Programme unterstützt, und chinesische akademische Publikationen in BCI sind in den letzten fünf Jahren schnell gewachsen und haben den Vorsprung verringert, den US-Institutionen traditionell hielten.
Was kommerzielle Genehmigung für Patienten bedeutet
Kommerzielle behördliche Genehmigung bedeutet, dass chinesische Krankenhäuser und medizinische Zentren das genehmigte Gerät kaufen und implantieren können, ohne dass Patienten sich in eine klinische Studie einschreiben müssen. Dies erweitert den Zugang erheblich: Anstatt von einer Handvoll von Forschungsstellen mit begrenzter Kapazität können Geräte über das Gesundheitssystem in kommerziellem Maßstab verteilt werden.
Die Auswirkungen auf den globalen BCI-Markt sind erheblich. Chinas Gesundheitssystem behandelt jährlich Hunderte von Millionen Patienten, und die Anzahl der Patienten mit Lähmung, die möglicherweise von BCI-Technologie profitieren könnten, ist groß. Falls die kommerzielle Genehmigung zu einer wesentlichen Bereitstellung in der Praxis führt, wird China klinische Daten, ärztliche Ausbildung und Patienterfahrung in einem Maßstab akkumulieren, den kein anderes Land erreichen kann, bis behördliche Genehmigungen anderswo folgen.
Dieser Artikel basiert auf Berichterstattung von MIT Technology Review. Lesen Sie den Originalartikel.
