Robo-Zyklop hilft bei Sehprothesen-Entwicklung

Wissenschaftler am California Institute of Technology (Caltech) haben einen ferngestuerten Roboter entwickelt, um die Weiterentwicklung von Sehprothesen zu erleichtern. Dazu simuliert „CYCLOPS“ die visuelle Erfahrung von Personen mit Implantaten wie künstlichen Retinas. So werden technologische Tests ohne einen realen Patienten möglich, was den Entwicklungsprozess beschleunigen soll.

Bislang konnten denkbare Verbesserungen für Sehprothesen primär mithilfe der wenigen tatsächlich implantierten Patienten getestet werden. Alternativ ist es möglich, Tests mit die Sehfähigkeit reduzierenden Geräten und normal sehenden Probanden durchzuführen. „Die Objektivität sehender ist beeinträchtigt“, meint allerdings Wolfgang Fink, Visiting Associate am Caltech und Mikroelektronikprofessor an der University of Arizona. Der Roboter soll in Zukunft in die Bresche springen.

Kamera-Auge

Ein Retina-Implantat nutzt eine winzige Kamera, deren Bilder an einen Chip geleitet werden. Dieser stimuliert gesunde Sehzellen im Auge und die Information gelangt ins Sehzentrum des Gehirns. An derartigen Systemen, die Sehbehinderten und Blinden helfen sollen, wird weltweit geforscht. Kürzlich hat etwa das Massachusetts Institute of Technology einen entsprechenden Prototypen vorgestellt (pressetext berichtete: http://pressetext.com/news/090924039/).

Der Robo-Zyklop soll nun helfen, derartige Systeme weiterzuentwickeln, ohne dazu Patienten mit Test belasten zu müssen. „Wir können ihn mit genau solch einer Kamera ausstatten, wie sie Blinde mit Sehprotehsen nutzen“, erklärt Fink. Somit kann der Roboter als Testplattform herhalten, deren visuellen Input die Forscher genau kontrollieren können. So soll es beispielsweise möglich werden, den Effekt einer Prothese mit größerer Pixelzahl zu studieren ohne dazu einen Patienten belasten zu müssen.

Autonome Reaktionen

Schon jetzt kann CYCLOPS dank drahtloser Internetverbindung aus beliebiger Entfernung gesteuert werden und nutzt Software für die Seh-Simulation. „Wir lassen bereits alle Bildverarbeitungs-Algorithmen lokal auf der Roboter-Plattform laufen. Diese müssen wir aber auch noch so weit bekommen, dass sie die vollständige Kontrolle über ihre Reaktionen hat“, meint Fink. Dann erst werden vielfältige Tests möglich.

Wenn der Roboter beispielsweise in der Lage wäre, mithilfe der Computer-verarbeiteten Bilder aus einem 50-Pixel-Array sicher quer durch einen Raum zu steuern, in dem einige Möbelstücke stehen, würde das bedeuten, dass das wohl auch einem Patienten mit dem Chip gelänge. Letztendlich könnte der Roboter helfen, zu beurteilen, ob bestimmte Hardware- und Softwarekomponenten überhaupt gut genug sind, um sie tatsächlich an Patienten zu testen.

Lernprozesse

Ob der Caltech-Ansatz wirklich den gewünschten Erfolg bringen kann, bleibt abzuwarten. „Bei blinden Menschen mit Implantaten kommt es zum einem individuellen Lernprozess, der sehr schwer zu simulieren sein dürfte“, meint Alex Harscher, VP Operations bei Retina Implantat http://www.retina-implant.de , gegenüber pressetext. Das Gehirn von Patienten lerne offenbar mit der Zeit, die Informationen aus Prothesen sinnvoll zu interpretieren. Der Experte gibt sich skeptisch, ob ein Roboter eben diesen Prozess ausreichend gut nachempfinden könnte, um der Entwicklung wirklich dienlich zu sein.