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Karl-Heinz Pantke (Hrsg.): Mensch und Maschine

Cover Karl-Heinz Pantke (Hrsg.): Mensch und Maschine. Wie Brain-Computer-Interfaces und andere Innovationen gelähmten Menschen kommunizieren helfen. Mabuse-Verlag GmbH (Frankfurt am Main) 2010. 183 Seiten. ISBN 978-3-940529-59-6. 19,90 EUR.
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Wie Computer gelähmten Menschen helfen

Vielerorts im medizinisch-therapeutischen bzw. sonderpädagogischen Bereich lässt sich beobachten, dass der Einsatz von Mikroelektronik und Computern eine neue Form der Förderung von Menschen mit schweren körperlichen Beeinträchtigungen ermöglicht. Unter den technikintensiven Hilfsmitteln nehmen die so genannten „Brain-Computer-Interfaces“ (BCI) einen besonderen Platz ein: Sie ermöglichen eine Gerätesteuerung direkt über die willentliche Hirnaktivität. Damit empfiehlt sich diese Technologie für Menschen mit Locked-in-Syndrom (LIS), hoher Querschnittslähmung oder fortgeschrittener amyotropher Lateralsklerose (ALS): Diese Erkrankungen sind dadurch gekennzeichnet, dass die betroffene Person bei klarem Bewusstsein und vollen kognitiven Fähigkeiten keine Bewegungen mehr ausführen kann. Die innovativen Brain-Computer-Interfaces, die hier zum Aufbau der Kommunikation und zur Umweltsteuerung eingesetzt werden, stehen im Mittelpunkt des vorliegenden Buches, das nach dem Bekunden des Herausgebers beleuchten möchte, „wie Computer Gelähmten Menschen helfen“ (Seite7).

Herausgeber und Autor/innen

Der Herausgeber Karl-Heinz Pantke, Jahrgang 1955, ist Lehrbeauftragter für Unterstützte Kommunikation an der Katholischen Hochschule für Sozialwesen, Berlin. Durch seine eigene Krankheitsgeschichte ist er mit dem Thema auf besondere Weise verbunden: Pantke erlitt 1995 einen schweren Schlaganfall und durchlebte ein mehrjähriges Locked-in-Syndrom.
Im Jahr 2000 gründete Karl-Heinz Pantke den Verein LIS e.V., der Menschen mit Locked-in-Syndrom unterstützt. Karl-Heinz Pantke hat außerdem einen Erfahrungsbericht und ein Fachbuch über seine Erkrankung verfasst.

Die anderen 20 Autorinnen und Autoren der Beiträge sind z.B. als Betroffene, Mediziner/innen, Neurowissenschaftler/innen und Hilfsmittelentwickler/innen Fachleute für das Thema des Buches.

Aufbau

Die Beiträge des Buches versuchen ein möglichst breites Spektrum an medizinischen und technischen Aspekten abzudecken. Um Redundanzen zu vermeiden, bauen die einzelnen Artikel verschiedener Autorenteams zum Teil aufeinander auf.

Inhalt

Der Titel des einführenden Grundlagenartikels von Karl-Heinz Pantke:Was sind hämodynamische und elektrophysiologische Systeme? Was ist Elektroenzephalographie (EEG), Magnetenzephalographie (MEG), funktionelle Magnet-Resonanz-Tomographie (fMRT) und funktionelle Nah-Infrarot-Spektroskopie (fNIRS)? Was sind Paradigmen für Brain-Computer-Interfaces?“ zeigt eigentlich schon recht detailliert an, worum es geht. Der Autor erläutert hier die verschiedenen Wege, Gehirnaktivität mittels unterschiedlicher Instrumente und anhand elektrophysiologischer und magnetischer Schwankungen oder durch Stoffwechselprozesse zu erfassen und für die Verwendung in einem Brain-Computer-Interface (BCI) aufzubereiten.

Allerdings wird die Frage nach den Paradigmen erst im folgenden Artikel von Michael Tangermann beantwortet, der „Eine Übersicht gängiger Brain-Computer-Interface-Paradigmen für Elektroenzephalogramm- und Magnetenzephalogramm-Messungen“ bietet. Bei diesen Paradigmen handelt es sich kurz gesagt um unterschiedliche „Verfahren“, gezielt Aktivitätspotentiale für die Verwendung im BCI hervorzurufen. Der Autor unterscheidet extern evozierte und intern generierte Potentiale und stellt die dazugehörigen Untergruppen detailliert dar.

Axel Gräser, Ivan Volosyak und Marco Cyriacks stellen in ihrem Artikel ein kurz vor der Marktreife stehendes Hilfsmittel vor, das über ein BCI gesteuert wird: „FRIEND – Ein BCI-gesteuerter Unterstützungsroboter für Menschen mit Lähmungen“. Dabei handelt es sich um einen durch elektrophysiologische Impulse gesteuerten Roboterarm, mit dem die Betroffenen selbstständig einfache Handgriffe ausführen und wieder in berufliche Beschäftigung eingegliedert werden können.

In ihrem Artikel: „Grundlagen hämodynamisch basierter Brain-Computer-Interfaces“ stellen Bettina Sorger, Joel Reithler und Rainer Goebel dar, wie die neuronale Aktivität unterschiedlicher Areale des Gehirns über die technische Erfassung der zerebralen Durchblutung dargestellt werden kann. Anschließend informiert dasselbe Autorenteam über den „Entwicklungsstand und Einsatzmöglichkeiten hämodynamisch basierter Brain-Computer-Interfaces“, die insbesondere bei Patienten mit Locked-in-Syndrom als eine „vielversprechende Option“ (Seite 83) angesehen werden.

Andrea Kübler und Christa Neuper geben dann einen Überblick über „Gehirn-Computer-Schnittstellen (BCIs): Anwendungen und Perspektiven“. Über die Darstellung des BCI-Einsatzes in der Prothetik und der Unterstützten Kommunikation sowie die Bewertung verschiedener Messmethoden hinaus stellen die Autorinnen den Einsatz im psychologischen Bereich, bei der Behandlung des Hyperaktivitäts-/Aufmerksamkeit-Defizit-Syndroms (ADHS) dar und vermuten, dass zukünftig die verbesserte Signalerkennung dem Einsatz der BCI-Technologie bei schwerstkranken Menschen zugute komme.

Das Autorenteam um den Psychologen und Neurobiologen Niels Birbaumer (Birbaumer, Murguialdaya, Straub, Cohen) bietet eine Übersicht zum Forschungsstand auf dem Feld der „Gehirn-Computer-Schnittstellen bei Lähmungen“ und bewertet den Einsatz bei verschiedenen Formen von Erkrankungen.

Unterstützte Kommunikation bei erworbenen motorischen Einschränkungen“ ist das Thema des Beitrages von Karl-Heinz Pantke, Angela Jansen, Anama Fronhoff, Norbert Wernitz und Sonja Ufer. Die Autorinnen und Autoren sind aufgrund von neurologischen Erkrankungen selbst Nutzerinnen unterstützender Kommunikationstechnik und schildern ihre individuellen Erfahrungen und Erfolge mit unterschiedlichen Systemen.

Der Beitrag von Julius Deutsch und Julia Gniffke widmet sich dem Thema: „Open Source und Freie Software als Hilfsmittel zur Unterstützten Kommunikation“. Vorgestellt werden Programme zur Ansteuerung und Kommunikation, die kostenlos im Internet verfügbar sind.

Den Abschluss des Buches bildet der Beitrag von Christian Lange: „Blickgesteuerte Interaktion mit Peripheriegeräten – technische Lösung und ergonomische Absicherung“. Hier stellt der Autor anhand eines praktischen Beispiels vor, wie mittels Blickerfassungsbrille und so genannten „Markern“ eine Ansteuerung von herkömmlichen Haushaltsgeräten in der Wohnung realisiert werden kann.

Diskussion

Wie bereits festgestellt wurde, unterzieht der Forschritt im Bereich Mikroelektronik auch den Bereich der Hilfsmittel einer rasanten Entwicklung. Das Feld der Brain-Computer-Interfaces (BCI) dürfte bislang allerdings nur Fachleuten ein Begriff sein. Ganz zu Unrecht, denn Berührungspunkte mit anderen Disziplinen –etwa dem Feld der Unterstützten Kommunikation - werden bereits jetzt deutlich. Mit seinen zehn Beiträgen unternimmt der vorliegende Band daher den dankenswerten Versuch, einen Überblick über das wichtige und wachsende Forschungs- und Anwendungsfeld der so genannten BCI-Technik – und angrenzender Gebiete - zu geben.

Dabei gelingt es den Autorinnen und Autoren, das Thema in der Tiefe – von der Natur zerebraler Prozesse über die Erfassung neuronaler Signale bis zu ihrer Verarbeitung an Schnittstellen – und in der Breite anhand verschiedener Anwendungsbereiche darzustellen. Insgesamt ist positiv zu vermerken, dass trotz so vieler Beteiligter und (inhaltlich abzustimmender) Beiträge Doppelungen und Redundanzen gering ausfallen. Insgesamt merkt man dem Sammelband an, dass die Artikel nicht einfach nebeneinander gestellt wurden, sondern einem größeren Konzept folgen.

Alle Beiträge bemühen sich um eine verständliche, aktuelle Darstellung; aufgrund des sehr speziellen Themas - vor allem im medizinisch-neurologischen Bereich - bleiben Fachwörter und mitunter eine Fülle (auf den ersten Blick) kryptischer Abkürzungen nicht aus (die allerdings sämtlich erklärt werden). Nicht unbedingt als leichte Bettlektüre geeignet, empfiehlt sich das Buch indes für alle Therapeuten, Ärzte, Pädagogen und Angehörigen, die mit Menschen leben und arbeiten, die unter schweren neurologischen Erkrankungen oder Lähmungen leiden. In relativ knapper Darstellung und anhand von Artikeln zu speziellen Themen lässt sich schnell ein fundierter Überblick über grundlegende Prinzipien der BCI-Technik sowie deren Anwendungsbereiche erlangen. Insbesondere unter der Perspektive Unterstützte Kommunikation möchte ich das Buch empfehlen, da sich durch BCIs neue, interessante Entwicklungen ankündigen, die vermutlich bis in den Bereich der Unterstützten Kommunikation hinein wirken werden. Was ja auch vor allem im letzten Beitrag aufscheint, bei dem es ja nicht mehr um BCI-Technik im eigentlichen Sinne geht. Neben den informativen – und zugegebenermaßen teils sehr speziellen – Beiträgen habe ich daher das Kapitel über Open Source-Software mit sehr viel Interesse gelesen und empfinde es als gelungene Ergänzung der übrigen Beiträge.

Erwähnenswert aus meiner Sicht ist auch, dass sich die inhaltliche Vielfalt des Buches in der Auswahl der Autor/innen widerspiegelt. Es kommen nicht nur "akademische" Fachleute zu Wort, sondern ebenso die eigentlichen Expertinnen und Experten für ihr Gebiet: die von Behinderung betroffenen Nutzerinnen und Nutzer der BCI-Technologie.

Fazit

Das Buch vermittelt einen ebenso fachlich anspruchsvollen wie allgemeinverständlichen Zugang zu den medizinischen Hintergründen, technischen Details und praktischen Einsatzmöglichkeiten so genannter „Brain-Computer-Interfaces“. Damit eröffnet es aktuelle Einblicke in einen Teil medizinisch-therapeutischen Arbeitens und Forschens, der in naher Zukunft gerade für die Unterstützung von Menschen mit schwersten Formen von Lähmungen wegweisend werden dürfte.


Rezensent
Dr. Stefan Anderssohn
Sonderschullehrer an einer Internatsschule für Körperbehinderte. In der Aus- und Fortbildung tätig. Weitere Informationen auf der Homepage.
Homepage www.anderssohn.info
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Zitiervorschlag
Stefan Anderssohn. Rezension vom 29.07.2010 zu: Karl-Heinz Pantke (Hrsg.): Mensch und Maschine. Wie Brain-Computer-Interfaces und andere Innovationen gelähmten Menschen kommunizieren helfen. Mabuse-Verlag GmbH (Frankfurt am Main) 2010. ISBN 978-3-940529-59-6. In: socialnet Rezensionen, ISSN 2190-9245, https://www.socialnet.de/rezensionen/9490.php, Datum des Zugriffs 20.08.2017.


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