Met Brainflight kun je een vliegtuig met je gedachten besturen

Zonder je handen aan het stuur fietsen is een ontspannende zaak. Je richt je op, laat je arme bungelen en geniet van die wereld die zich voor je uitstrekt. Het werk van piloten zou er binnenkort ook zo uit kunnen zien. Niet vanwege de automatische piloot of omdat er een fiets is gemaakt die je met je zitvlak kan besturen, maar vanwege Brainflight. In het door het EU-gesteunde project zullen onderzoekers van de Technische Universiteit in München het mogelijk maken om een vliegtuig met alleen gedachten besturen.

Brainflight onderzoekt hoe goed ervaren vliegers en leken een vliegsimulator alleen door bewegingsintenties kunnen besturen. Met de cyberbadmuts, de hier onder afgebeelde EEG, wordt de hersenactiviteit van de piloot gemeten. Uit het onderscheid tussen de activiteit in de linker en de rechter hersenhelft kan speciale software een analyse maken. Deze software bepaald de echtheid van het signaal, oftewel of het proefkonijn een beweging met de rechter of linker kant gedacht heeft. Dit signaal wordt dan aan de besturing van de simulatie doorgegeven.

"Het spannende aan de vlucht zonder handen is voor ons het vooruitzicht dat we het voor mensen mogelijk maken om te vliegen die er vandaag de dag fysiek niet toe in staat zijn," schrijft Tim Fricke me, de verantwoordelijke voor het project, in een e-mail. "Voor anderen is het natuurlijk ook leuk, wanneer men daarmee het vliegen intuïtiever en daarmee veiliger kan maken."

Het Brein-Computer-Interface (BCI), oftewel de software die intenties herkent en doorgeeft, wordt door Berlijnse onderzoekers onder leiding van Thorsten Zander ontwikkeld. Dit gebeurt aan de TU in Berlijn onder het PhsyPA-Projekt. Bij ieder van de 32 kanalen van de EEG (in de afbeelding op de gekleurde punten) haalt men een signaal binnen dat beschrijft hoe de activiteit van de hersenen onder de elektrode er grofweg uitziet. Uit de monsters die de EEG van de hersenactiviteit afneemt herkent de BCI-software of de piloot aan een beweging van de linker of de rechterhand denkt.

"Hoofdzakelijk stellen de proefpersonen zich bewegingen van hun handen voor," legt Tim Fricke uit. "Hoe die bewegingen er precies uitzien laten we aan de proefpersonen over. Het kan bijvoorbeeld het ballen van een vuist zijn of het optillen van een arm." Iedere piloot gebruikt zo zijn compleet eigen hersenpatroon en gedachten om het vliegtuig te besturen.

En zo ziet het resultaat er in de simulator dan uit:

"Wanneer de piloot zich een beweging van de linkerhand voorstelt wordt de energie in het activiteitenpatroon voor de linkerhand sterker, mits het patroon voor voetbewegingen constant blijft. Deze versterking wordt als een commando naar links geïnterpreteerd," volgens Thorsten Zander. "Zo kan het een nauwkeurigheid van boven de 90% bereiken."

Zander gelooft overigens niet dat piloten in de nabije toekomst hun handen in hun schoot laten liggen.

We zijn nog ver verwijderd van echte toepassingen in het vliegtuig. Normaal gezien zitten mensen zich tijdens de activiteit te vervelen, wat echt heel raar is. Ik persoonlijk heb de hypothese dat het brein in een echte situatie sterker geactiveerd is en dat er andere signalen meetbaar zullen zijn.

Het weer mobiel maken van mensen met een verlamming lijkt me een geschikte, vroege toepassing van dit onderzoek. En ofschoon hier een EEG met 32 kanalen tegenover een brein met 100 miljarden cellen en tienduizendmaal meer synapsen staat, toont het aan dat het Brainflight-project dat relatief oude methoden gebruikt nog steeds iets teweeg kan brengen.