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FÖRDERUNG DES WISSENSCHAFTLICHEN NACHWUCHSES

langt, d.h. die Probanden sollten das Signal aus einem Areal verstärken und aus dem
zweiten Areal absenken. Dadurch kann das Feedback Signal nicht durch unspezifi-
sche globale Aktivitätsänderungen beeinflusst werden, sondern die Probanden müs-
sen relative Unterschiede erzeugen.
In einer Pilotstudie wurde gezeigt, dass die differentielle Regulation des
supplementären Motorkortex (supplementary motor area, SMA) und einer parahip-
pokampalen Region (parahippocampal place area, PPA) erlernt werden kann (Weis-
kopf et al., 2004b). Die SMA ist an motorischer Verarbeitung beteiligt. Die PPA hin-
gegen wurde als Region beschrieben, die an höherer visueller Verarbeitung und
Gedächtnis (Wagner et al., 1998) beteiligt ist. Sie stellen also Regionen dar, die Input
oder Output verarbeiten.
In einer weiterführenden Studie wurde untersucht, wie stabil die erlernte
Selbstregulation der SMA/PPA ist. Wir konnten zeigen, dass die Versuchspersonen
(nach erfolgreichem Lernen) auch ohne Rückmeldung die Gehirnaktivität willkür-
lich regulieren können. Des Weiteren gab es erste Hinweise auf spezifische Verhal-
tensänderungen aufgrund der Selbstregulation der SMA/PPA. Z.B. haben die Ver-
suchsteilnehmer Wörter besser im Gedächtnis gespeichert, wenn diese präsentiert
worden sind, während sie die SMA-Aktivität hoch- und die PPA-Aktivität runter-
reguliert haben (Weiskopf et al., 2004c).
Die Experimente zur Regulation der SMA/PPA Aktivität haben gezeigt, dass
nicht nur motorische Areale zur Steuerung eines BCI verwendet werden können,
sondern auch höhere visuelle Areale wie die PPA. Dies kann von großer Bedeutung
sein, wenn ein BCI bei Erkrankungen eingesetzt werden soll, die spezifisch die
Funktion bestimmter Areale (z.B. motorischer Areale) einschränken.
Ergebnisse aus dem Bereich des EEG-BCI deuten zudem auf eine spezielle
Anwendung des fMRI-BCI hin. Nachdem Versuchspersonen die Selbstkontrolle
langsamer kortikaler Potentiale (LKP) erlernt hatten, haben wir die fMRI Korrelate
dieser LKP Kontrolle untersucht. Dazu wurde ein neuartiges BCI entwickelt, das
gleichzeitig EEG-Rückmeldung und die Messung des fMRI Signals ermöglicht
(Hinterberger et al., 2004). Interessanterweise war eine Positivierung der LKPs sig-
nifikant mit einer Aktivierung der Basalganglien korreliert. Das fMRI-BCI könnte
dazu dienen, diese subkortikale Aktivität, die dem EEG schlecht zugänglich ist, direkt
zu trainieren und die Lernkurve der willkürlichen LKP Kontrolle positiv zu beein-
flussen. Dies könnte den Kreis der Patienten vergrößern, die in der Lage sind, über
ein EEG-BCI motorische Funktionen zu kontrollieren.
Insgesamt zeigen die Ergebnisse nicht nur weitere Einsatzmöglichkeiten und
eine bessere Leistung des fMRI-BCI, sondern eröffnen in Interaktion mit anderen
Typen von BCIs völlig neue Perspektiven. Dass verschiedene Areale erfolgreich kon-
trolliert werden können, verspricht ebenfalls eine breite Einsatzmöglichkeit des
ECoG-BCI, mit dem es prinzipiell ebenfalls möglich ist, von den hier für das fMRI-
BCI verwendeten Arealen zuverlässig abzuleiten.