China baut eine Brain-Computer-Interface-Industrie auf

In einem in diesem Monat veröffentlichten Strategiepapier hat China seine Ambitionen zum Ausdruck gebracht, weltweit führend im Bereich der Gehirn-Computer-Schnittstellen zu werden, also der gleichen Technologie, die Elon Musks Neuralink und andere US-Startups entwickeln.

Gehirn-Computer-Schnittstellen (BCIs) lesen und dekodieren neuronale Aktivitäten und übersetzen sie in Befehle. Da sie eine direkte Verbindung zwischen dem Gehirn und einem externen Gerät wie einem Computer oder einem Roboterarm herstellen, bieten BCIs enormes Potenzial als Hilfsmittel für Menschen mit schweren körperlichen Behinderungen.

In den USA sind in den letzten Jahren Neuralink , Synchron , Paradromics und andere Unternehmen entstanden, die BCIs kommerzialisieren. Auch in China gibt es mittlerweile mehrere einheimische BCI-Unternehmen, und die chinesische Regierung räumt der Entwicklung dieser Technologie höchste Priorität ein.

Das neue Strategiepapier wurde im Juli gemeinsam von sieben Abteilungen der chinesischen Regierung verfasst – darunter das Ministerium für Industrie und Informationstechnologie, die Nationale Gesundheitskommission und die Chinesische Akademie der Wissenschaften. Es legt einen Fahrplan für China fest, um bis 2027 Durchbrüche in der BCI-Technologie zu erzielen und bis 2030 eine international wettbewerbsfähige Industrie aufzubauen.

„Wir wissen, dass China stark darin ist, Grundlagenforschung in praktische Anwendungen und die Kommerzialisierung umzusetzen. Das haben wir in anderen Branchen gesehen, etwa in der Photovoltaik und bei Elektroautos. BCI ist ein weiterer Bereich, in dem dies entscheidend sein wird“, sagt Max Riesenhuber, Professor für Neurowissenschaften und Co-Direktor des Center for Neuroengineering am Georgetown University Medical Center, der Forschungsergebnisse zu Chinas BCI-Entwicklungen veröffentlicht hat.

„Das Dokument legt wirklich alle erforderlichen Aktivitäten dar, um eine führende Rolle im Bereich BCI zu übernehmen, nicht nur in der Forschung, sondern auch, um es tatsächlich in den Mainstream zu bringen“, sagt er.

Die Forschung zu BCIs reicht bis in die 1970er Jahre zurück, doch jahrzehntelang war die Technologie für praktische Anwendungen zu umständlich und unzuverlässig. Neuralink und seine US-Konkurrenten streben danach, Design und Leistung früher BCIs zu verbessern, um nützliche Produkte für Patienten zu entwickeln.

Chinas Vorstoß in die BCI-Forschung erfolgte später, doch das Land holt gegenüber den USA schnell auf. Mehrere chinesische Unternehmen und Forschungseinrichtungen haben BCI-Implantate erfolgreich an Patienten getestet und gezeigt, dass gelähmte Menschen einen Cursor auf einem Computerbildschirm bewegen, einen Roboterarm steuern und ihre Gedanken tippen können. Im vergangenen Jahr veröffentlichte die chinesische Regierung ethische Richtlinien für den Einsatz von BCIs. Nun legt ihr Strategiepapier einen Fahrplan zur Beschleunigung der Entwicklung dieser Geräte fest. Es skizziert 17 konkrete Schritte, darunter die Entwicklung besserer Chips zur Erfassung von Gehirnsignalen, die Verbesserung der Software zur Dekodierung dieser Signale, die Standardisierung der BCI-Technologie und den Aufbau von Fertigungskapazitäten.

„Die chinesische Regierung hat disruptive Technologien schon immer unterstützt“, sagt Phoenix Peng, Mitgründer und CEO von NeuroXess, einem BCI-Unternehmen mit Sitz in Shanghai. „Aus Sicht der Regierung bedeutet diese Politik, dass die BCI-Technologie bereits von der Konzeptebene auf die Produktebene übergegangen ist.“

Er sagt, NeuroXess habe sechs gelähmte Patienten mit seinem Gerät ausgestattet. Bei drei dieser Patienten konnte es die chinesische Sprache präzise entschlüsseln. Den anderen ermöglichte es die Gedankenkontrolle digitaler Geräte.

Angesichts dieser und anderer Meilensteine ​​der jüngsten Vergangenheit sei es realistisch, davon auszugehen, dass bis 2027 mindestens ein BCI-System in China zugelassen werden könnte, sagt Peng.

Minmin Luo, Direktor des Chinesischen Instituts für Hirnforschung (CIBR) in Peking, stimmt zu, dass das Land auf gutem Weg sei, die im neuen Strategiepapier festgelegten Ziele zu erreichen. „Im Grunde handelt es sich um ein Ingenieurprojekt mit nicht allzu ehrgeizigen Zielen. Es arbeiten bereits viele Menschen daran“, sagt er.

Luo ist leitender Wissenschaftler bei NeuCyber ​​NeuroTech, einem Spin-off von CBIR. Das Unternehmen hat einen münzgroßen Gehirnchip namens Beinao-1 entwickelt und ihn bisher fünf Menschen implantiert. „Wir haben in unseren klinischen Tests hervorragende Sicherheit und Stabilität festgestellt“, sagt er.

Die gelähmten Empfänger können nun den Cursor am Computer bewegen und Smartphone-Apps nutzen, sagt Luo. Das Team plant, bis Ende August einen sechsten Patienten zu implantieren.

„Wir glauben, dass in China ein erheblicher ungedeckter Bedarf an unterstützender BCI-Technologie besteht“, sagt er. Er schätzt, dass mindestens ein bis zwei Millionen Patienten im Land von BCIs zu unterstützenden und rehabilitativen Zwecken profitieren könnten.

Darüber hinaus werden in dem Strategiepapier auch weitere medizinische Anwendungen beschrieben. BCIs könnten beispielsweise zur Überwachung und Analyse der Gehirnaktivität in Echtzeit eingesetzt werden, um bestimmte Hirnerkrankungen zu verhindern oder deren Risiko zu verringern. Auch Anwendungen für Verbraucher, wie etwa die Überwachung der Aufmerksamkeit von Fahrern, werden befürwortet. Ein tragbares BCI könne rechtzeitig vor Schläfrigkeit, Unaufmerksamkeit und langsamen Reaktionszeiten warnen und so die Wahrscheinlichkeit von Verkehrsunfällen senken, heißt es in dem Dokument.

„Ich denke, dass nichtinvasive BCI-Produkte in China einen enormen Marktschub erleben werden, da China das Land mit der größten Produktion von Unterhaltungselektronik ist“, sagt Peng.

Einige US-Unternehmen, darunter Emotiv und Neurable, haben mit dem Verkauf tragbarer Geräte begonnen, die mittels Elektroenzephalografie (EEG) Gehirnströme über die Kopfhaut erfassen. Die Geräte sind jedoch noch teuer und haben sich noch nicht in der breiten Masse durchgesetzt.

Chinas Strategiepapier fördert unterdessen die Massenproduktion nichtimplantierbarer Geräte in verschiedenen Formen – Stirn-, Kopf- und Ohrstöpsel, Helme, Brillen und Kopfhörer. Außerdem schlägt es vor, BCIs in bestimmten Branchen als Pilotprojekte für das Sicherheitsmanagement einzusetzen, etwa im Umgang mit Gefahrstoffen, in der Kernenergie, im Bergbau und in der Elektrizitätswirtschaft. Das Dokument schlägt vor, dass BCIs frühzeitig vor Vorkommnissen am Arbeitsplatz wie Sauerstoffmangel, Vergiftungen und Ohnmacht warnen könnten.

Während die neuen politischen Vorgaben eine Rivalität zwischen China und den USA im BCI-Bereich begründen, sieht Peng Raum für länderübergreifende Zusammenarbeit zwischen Unternehmern. „Wir können als Gesellschaft zusammenarbeiten, um etwas für die Patienten zu schaffen, denn sie sehnen sich verzweifelt nach dieser Technologie, um ein besseres Leben zu ermöglichen“, sagt er. „Wir wollen uns nicht in geopolitische Fragen einmischen. Wir wollen einfach etwas Nützliches für die Patienten schaffen.“