262 | FÖRDERUNG DES WISSENSCHAFTLICHEN NACHWUCHSES



Abbildung I:
(a) Implantation eines subduralen Elektrodengrids. Die Elektrodenkontakte und ableitenden Kabel sind
in einer transparenten Hülle aus biokompatiblem Kunststoff eingeschlossen und werden direkt auf die Pia
mater (das innere Blatt der weichen Hirnhaut) aufgebracht, durch die die Struktur der darunter liegen-
den Hirnwindungen durchscheint, (b) Schema eines Elektrodengrids in Relation zur Anatomie des fron-
talen Kortex. Schwarz und weiß gestrichelte Linien: S. centralis/lateralis und S. praecentralis. Ml: primä-
rer motorischer Kortex. PM: prämotorischer Kortex. PF: präfrontaler Kortex. * frontales Augenfeld.

Epikortiale Feldpotentiale als neuronales Steuersignal für ein Brain-Computer Interface
Im einleitenden Abschnitt wurde dargestellt, dass lokale Feldpotentiale (LFPs), die
mit scharfen Mikro elektro den im Inneren der Großhirnrinde gemessen werden, viel-
versprechende Signale für die neuronale Kontrolle eines Bram-Computer Interface
(BCI) sind. LFPs stellen ein Summenpotential einer lokalen Gruppe von Neuronen
dar — neuronale Populationsaktivität kann jedoch auch von der Kortexoberfläche
gewonnen werden. Für epikortikale Ableitungen ist keine Verletzung von Gehirn-
gewebe notwendig, sodass die Verwendung von epikortikalen Feldpotentialen (EFPs)
eine optimale Kombination von hohem Informationsgehalt und Schonung des
intakten Kortex aufweisen könnte. Das Potential von EFPs für eine motorische
Neuroprothese ist bisher jedoch nur in wenigen Studien und lediglich ansatzweise
untersucht worden.
Grundlegende Fragen, die in unserem Projekt erstmalig untersucht bzw.
geklärt wurden, sind (vgl. Mehring et al. 2004, Ball et al., 2004a, 2004b):
— Ist aufgrund von EFPs des menschlichen motorischen Kortex eine Vorhersage der
Richtung willkürlicher Armbewegung möglich? - Die Richtung von Armbewe-
gungen kann mit einer hohen Genauigkeit aus EFPs des frontalen menschlichen
Kortex abgeleitet werden.