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MindMaze: Vom Gesundheitswesen in die Gaming-Szene

von Carolin Albrand10. Mai 2015
Gedankenübertragung in der virtuellen Realität dank Neurosensoren. Für Gamer - oder Schlaganfallpatienten.

Das Gehirn ist faszinierend, komplex und hinterhältig. Der Mensch fühlt sich selbstbestimmt – in Kontrolle über die Dinge die er kann oder eben nicht. Aber kaum geht “da oben” etwas kaputt funktionieren die selbstverständlichsten Handlungen nicht mehr. Lachen, ohne dass eine Gesichtshälfte runter hängt. Ein Glas greifen, ohne dass es runterfällt, weil man die Hand nicht spürt. Laufen mit einem Bein, das so tut, als gehöre es nicht zu einem. Alles verstehen, aber selber nicht antworten können, weil die Zunge vergessen hat wie sie die Worte richtig formt. Nach einer schweren Kopfverletzung oder einem Schlaganfall sind solche einfachen Handlungen häufig alleine nicht mehr zu bewältigen.  Abhängig vom Alter des Patienten und dem Ausmaß der Verletzung ist der Heilungsprozess langwierig und für die Betroffenen häufig frustrierend. Nichts hilft dem Gehirn außer üben, üben und nochmals üben.

MindGoggles sollen in Zukunft dabei helfen den Heilungsprozess beispielsweise bei Schlaganfällen zu beschleunigen. Bei der speziellen Brille handelt es sich um einen VR-AR-Hybrid mit Bewegungserkennung dank der der Patient spielerisch motorische Defizite gezielt trainieren kann. Mit Elektroden werden außerdem Gehirnströme gemessen und in die Anwendung integriert. Ziel ist es, das Gehirn zu motivieren neue Neuronenbahnen auszubilden, um den beschädigten Bereich durch benachbartes Gewebe zu ersetzen. Das Prinzip von MindGoggles basiert auf Physio- und Ergotherapieansätzen. Die Technik entwickelte das Schweizer Unternehmen MindMaze, das versucht eine Brücke zwischen Medizin und Technik zu schlagen. Das wird besonders bei der interdisziplinären Zusammensetzung des Teams deutlich, das aus Computerwissenschaftlern, Neurobiologen, Medizinern und Robotik-Ingenieuren besteht.

Funktion und Aufbau der MindMaze NeuroGoggles

Das Gerät kombiniert immersives Virtual und Augmented Reality mit einer Echtzeit-Bewegungserfassung und Daten aus neurophysiologischen Sensoren. Anwendungen mit der Kraft der eigenen Gedanken zu steuern oder zu beeinflussen wird dank der Sensoren möglich, was gerade bei der Therapie von Hirnschäden viel Potenzial bietet. Über Elektroden in der Halterung des Prototypen werden neurologische Signale und Gehirnströme gemessen. Die Ergebnisse werden in Echtzeit ausgewertet und beeinflussen die Anwendung. In einem Beispiel wird der Nutzer mit einer Stresssituation konfrontiert, in der er die eigene Hand brennend vor sich sieht. Konzentriert sich der Patient auf die Flammen und versucht sich zu beruhigen, so dass sich die Gehirnfrequenzen ändern, kann er die Farbe der Flamme verändern. Häufig leiden Schlaganfallpatienten nach dem Vorfall an Konzentrationtsschwächen, deren Beseitigung durch solche Programme gezielt trainiert werden kann.

Allerdings beschränkt sich der potenzielle Nutzen dieser Technologie nicht nur auf das Gesundheitswesen. Auf der Game Developers Conference 2015 stellte MindMaze die MindGoggles auch als Gaming-Alleskönner vor. Natürlich lassen sich die beiden Bereiche auch kombinieren – sogenannte “Serious Games” versuchen die Unterhaltungs- und Lerneffekte aus digitalen Spielen mit einem konkreten Nutzen zu verbinden, wie beispielsweise Gehirn-Jogging oder Fitnessspiele.

Präzise Bewegungssteuerung mit Leap Motion und MindLeap

MindGoggles funktioniert mit der Software MindLeap, die die beiden Anwendungsbereiche Virtual und Augmented Reality mit einer Echtzeit-Bewegungserfassung verbindet. Die Software basiert auf einer 2D-Therapieanwendungen von MindMaze. Das Unternehmen forscht schon seit einigen Jahren an der technologiegestützten Therapie von Patienten mit Hirnschäden und versucht nun den Schritt in Virtual Reality. Das System zur Bewegungserfassung beruht auf der Technik von Leap Motion, das beispielsweise auch Razer OSVR einsetzt. Über eine Kamera mit Infrarotsensor und Tiefensensorik wird die Umgebung inklusive der eigenen Hände gescannt und kann im Display angezeigt werden. Eine Interaktion mit der virtuellen Welt wird so auch ohne speziellen Contoller möglich. Mit der Summe an Technologien und Sensoren können Körperbewegungen bis hin zu einzelnen Fingerbewegungen erfasst werden.

Die Brille ermöglicht bei allen Anwendungen einen fließenden Übergang zwischen Virtual und Augmented Reality, was neue Spiel- und Therapiekonzepte ermöglicht. Mit einfachen Kopfbewegungen wechselt der Träger zwischen den verschiedenen Realitäten ohne die Anwendung verlassen zu müssen. Der Spieler ist so nicht mehr in einer reinen virtuellen Welt isoliert sondern kann beispielsweise seine eigenen Hände noch vor sich sehen und im Spielkontext einsetzen. So erreicht man eine hohe Immersion, baut aber gleichzeitig Berührungsängste ab, die die komplette Abschottung in einer geschlossenen VR-Brille normalerweise mit sich bringt.

Hardware (VR-AR-Brille MindGoggles und Kamera MindMotion) und das SDK der Software (MindLeap) soll ab Ende des Jahres sowohl für Spieleentwickler als auch Gamer erhältlich sein. MindMaze plant die Produkte mit allen Endgeräten und Betriebssystemen kompatibel zu machen. Dazu zählen Android und iOS, Spielekonsolen wie die Playstation 4 aber auch Windows und sogar Linux.

| SOURCE: MindMaze
| VIA: THE VERGE
| IMAGES: MindMaze

 

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