Digitalisierung im Dienste Behinderter

Der Mann, der mit der Zunge sieht

Dank Digitalisierung und modernster Technologie können Blinde sehen und Taube hören. «Sinnes-Substitution» heisst dieser Trend und nutzt die Fähigkeiten des Gehirns, sich anzupassen.

Hansjörg Honegger (Text), 8. Juli 2017

Der Geruch von Talkum-Puder liegt in der Luft. Leise klirren die Karabinerhaken, konzentriert legen die Kletterer ihre Ausrüstung an und wärmen sich mit Stretching-Übungen auf. Vorbereitungen zur einer schwierigen Tour im Earth-Trek-Kletterzentrum in Colorado, USA. Auch Erik Weihenmayer bereitet sich vor, indem er Sehtests mit Buchstaben und Wörtern macht, die er dank seiner Stirnkamera sehen kann. Konzentriert sitzt er auf seinem Stuhl, bewegt seinen Kopf hin und her, rauf und runter: «Ein E am Ende», leichtes Zögern, «Ist das letzte Wort ein ‘Bitte’?» Triumphierend wendet er sich der nächsten Karte zu. Auf diese Weise kalibriert er das System, damit es anschliessend genau arbeitet.  


Weihenmayer kam mit einer unheilbaren Augenkrankheit zur Welt, die ihn in der Pubertät vollständig erblinden liess. Trotzdem gehört er zu den erfolgreichsten Kletterern der Welt. Als bisher einziger blinder Mensch hat er die höchsten Berge aller sieben Kontinente erklettert, inklusive des Mount Everest. Bisher ganz ohne technologische Unterstützung, allein – mit Hilfe seines Tastsinns und einem Begleiter, der ihm die Routen laufend beschrieb. Jetzt experimentiert Weihenmayer mit einer Technologie, die ihn wieder «sehen» lässt: Seine Zunge soll seine Augen ersetzen – zumindest bis zu einem gewissen Grad.

 

 

Erik Weihenmayer mit der BrainPort-Stirnkamera. Foto: Scott Lederer/NIH Record/National Institutes of Health

 

 

Dem Gehirn ist es egal, womit es sieht


BrainPort heisst diese Technologie, die ebenso simpel wie überraschend ist: Eine Stirnkamera nimmt Bilder mit einer Auflösung von 400 Pixeln auf und übermittelt diese Daten an ein Pad auf der Zunge mit 400 kleinen Elektroden. Diese Elektroden geben die Pixel an die Zunge weiter: Dunkle Pixel mit einem stärkeren elektronischen Impuls, hellere mit einem leichten Kribbeln. Das Gehirn übersetzt die Impulse in ein Bild. Weihenmeyer beschreibt das so: «Es ist, als ob ein Bild mit kleinen Bläschen auf meine Zunge gemalt würde.»


Extreme Touren wie beispielsweise auf den Mount Everest würde Weihenmayer auch heute noch nicht mit BrainPort absolvieren, zu fragil ist die Technologie, um ihr sein Leben in einer derart rauen Umgebung anzuvertrauen.

 

 

Wie Erik Weihenmayer dank BrainPort «sehen» kann. Video (in Englisch): Youtube/National Eye Institute, NIH

 

 

Die Idee zu BrainPort ist schon relativ alt: Sie wurde in den sechziger Jahren vom US-Neurophysiologen Paul Bach-y-Rita entwickelt. Auslöser war ein einschneidendes persönliches Erlebnis: Pauls Vater erlitt 1959 einen verheerenden Hirnschlag. Die Ärzte prognostizierten eine irreparable Schädigung des Gehirns: Weder Gehen noch Sprechen würde je wieder möglich sein. Bach-y-Rita mochte sich damit nicht abfinden und trainierte hart mit seinem Vater. Die Fortschritte waren verblüffend. Ein Jahr nach dem Schlag unterrichtete der Vater wieder, zwei Jahre später konnte er wieder ohne Hilfe leben. Er verstarb 1965 an einem Herzinfarkt, beim Wandern in den Bergen.


Eine Autopsie zeigte, dass weite Teile des für die Bewegung zuständigen Hirnareals praktisch vollständig zerstört waren. Wie war das möglich? Pauls Vater hatte sich nach dem Hirnschlag doch wieder erholt. Paul Bach-y-Rita hatte fortan seine Leidenschaft gefunden: Er entwickelte die Theorie der Sinnes-Substitution. Ein fehlender Sinn – beispielsweise das Augenlicht – wird durch einen anderen substituiert. «Dem Hirn ist es egal, womit es sieht, das können die Augen sein, aber auch die Zunge,» so der 2006 verstorbene Bach-y-Rita. So seien beispielsweise die Braille-Schrift oder der weisse Stock als Bewegungshilfe ebenfalls nichts anderes als eine Substitution des fehlenden Augenlichts.

 

 

Sogar beim Klettern bietet BrainPort Unterstützung. Foto: Scott Lederer/NIH Record/National Institutes of Health

 

 

Der Rücken als Augen-Ersatz


Der erste BrainPort – 1969 aus Occasionsteilen zusammengesetzt – wog noch satte 400 Kilo: ein Zahnarztstuhl, kombiniert mit einem Pad für den Rücken und eine alte TV-Kamera. Bereits mit diesem einfachen Prototyp gelangen dem Neurophysiologen verblüffende Resultate: Sechs Probanden, von Geburt an blind, erkannten gerade und gebogene Linien und eine Kaffeetasse. Ein grosses Problem war das Auflösungsvermögen der Haut. Der Rücken hat eine tiefe Auflösung, die Punkte müssen sehr weit auseinanderliegen, damit der Körper wahrnimmt, dass es zwei unterschiedliche Berührungen sind. Die Finger haben eine hohe Auflösung, kommen aber aus praktischen Gründen nicht in Frage. Die Zunge erwies sich als ideal. Sie gestattet eine Auflösung von bis zu 400 Punkten auf engem Raum.

 

 

Gehirntraining mit technischer Hilfe

 

Neben BrainPort experimentieren Hirnforscher auch noch mit anderen Ersatzsinnen: So verwandelt beispielsweise vOICe Pixel in Töne und schafft so ein musikalisches Abbild der Umgebung. Vereinfacht gesagt wird aus einer von links nach rechts ansteigende Linie ein ansteigender Ton. Für Gehörlose werden umgekehrt Töne in Bilder oder Vibrationen umgewandelt. Bis das Hirn aber solche Hilfsmittel übersetzen kann, braucht es viel Training und sehr harte Arbeit. Menschen, die von Geburt an blind sind, fehlt das Verständnis für das Konzept des räumlichen Sehens. Was heisst es, wenn gewisse Dinge andere Dinge verdecken? Warum erscheinen Dinge, die näher sind, grösser? All das muss mühsam erlernt werden. Mit einigem Training war es blinden Testpersonen jedoch bald möglich, einen roten Apfel in einem Korb mit hellgrünen Granny Smith zu identifizieren.


Noch steckt die Entwicklung der Geräte zur Sinnes-Substitution in ihren Anfängen. Die Digitalisierung hilft aber enorm. BrainPort wiegt wenige Gramm, vOICe ist bereits mit einem Handy und einer günstigen Augmented-Reality-Brille nutzbar. Sogar in Farbe: Die israelische Neurobiologin Ella Striem-Amit ergänzte die Töne mit Instrumenten: Streichinstrumente für gelb, Blasinstrumente für blau und so weiter. 

 

 

So entdeckt Erik Weihenmayer längst Vergessenes wieder neu. Als er an einem schönen Sommerabend eine steile Wand erkletterte, irritierte ihn die ständig wechselnde Oberfläche. «Ich wusste lange nicht, was los war, bis ich realisierte, dass mein Körper mit der Sonne im Rücken einen scharfen Schatten warf. Es war das erste Mal seit Jahrzehnten, dass ich meinen Körper sah.» Ebenfalls unvergesslich bleibt ihm das erste Lachen seines Sohnes: «Ich sah wie sich seine Lippen bewegten und dann sein Lächeln das ganze Gesicht veränderte. Ich hatte total vergessen, dass Lachen sowas tut.»

 

 

Dieser Text ist die gekürzte Version eines Artikels des US-Magazins «New Yorker». Die ungekürzte englische Fassung lesen Sie auf newyorker.com.

Erik Weihenmayers Buch «No Barriers» erscheint im Herbst auf Deutsch unter dem Titel «Blindes Vertrauen» im Verlag MairDumont. 

 

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