Brain-Computer-Interface: 100.000 Elektroden im Gehirn

Ein winziger Chip, kaum größer als ein Fingernagel, verändert das Leben von Menschen mit schwersten Lähmungen fundamental: Das Brain-Computer-Interface (BCI) liest elektrische Signale direkt aus dem Gehirn aus und überträgt sie an externe Geräte – oder sendet Impulse zurück ins Nervensystem. Marcos Sanchez-Bustamante, CEO von Black Rock Neurotech, erklärt, wie die Technologie in über 56 Patientenfällen bereits Kommunikation, Motorik und Sinneswahrnehmung wiederherstellt – und warum sein Unternehmen jetzt den Sprung auf 100.000 Elektroden wagt, um BCIs eines Tages für die gesamte Menschheit zugänglich zu machen.

Was ein Brain-Computer-Interface leistet

Das Herzstück der Black-Rock-Technologie ist das sogenannte Utah Array: ein 4×4 mm großer Chip mit rund 100 feinen Pins, die etwa 1 bis 1,5 mm tief in den Kortex eindringen. Das Array wirkt wie ein Funkempfänger – es liest die elektrischen Signale einzelner Neuronen mit hoher Präzision aus und kann gleichzeitig Stimulationssignale zurück ins Gehirn senden.

Dieses Zwei-Wege-Prinzip ermöglicht beeindruckende Anwendungen:

• Motorische Kontrolle: Tetraplegiker steuern Roboterarme bis auf einzelne Finger – Patient Nathan Copeland fistbumpte damit den damaligen US-Präsidenten Barack Obama.
• Sensorisches Feedback: Sensoren in der Roboterhand übermitteln Temperatur und Druck zurück ins Gehirn des Nutzers.
• Kommunikation: ALS-Patient Casey erreicht nahezu 100 Zeichen pro Minute mit über 99 % Genauigkeit – und liest seinen Kindern Gute-Nacht-Geschichten mit seiner eigenen, KI-rekonstruierten Stimme vor.
• Alltagsmobilität: Patient Ian kontrolliert nach neunmonatigem Training einen Fahrzeugsimulator; ein zweiter Patient schaffte dasselbe innerhalb von Minuten dank verbesserter Algorithmen.

Zum Vergleich: Stephen Hawking kommunizierte mit 20 bis 30 Zeichen pro Minute. Die Fortschritte der letzten Jahre belegen, wie rasant sich die Leistungsfähigkeit von BCI-Systemen entwickelt.

Von 250 auf 100.000 Elektroden – der technologische Quantensprung

Lange arbeiteten BCI-Systeme mit wenigen hundert Kanälen. Neuralink, das Unternehmen von Elon Musk, steigerte diesen Wert auf rund 2.000 Elektroden und brachte das Thema in die breite Öffentlichkeit. Black Rock Neurotech setzt nun auf einen grundlegend anderen Ansatz.

Vor etwa zwei Jahren hatte Mitgründer Florian Solzbacher die entscheidende Erkenntnis: Statt immer nur das Minimum zu optimieren, das für schwer erkrankte Patienten akzeptabel ist, sollte die Frage lauten – was müsste ein BCI leisten, damit auch ein gesunder Mensch es freiwillig akzeptiert? Diese Umkehrung der Designlogik führte zur Entwicklung einer neuen Plattform, die auf 100.000 Elektroden skalieren soll. Das ist nicht eine, sondern mehrere Größenordnungen über dem heutigen Stand der Konkurrenz.

Gleichzeitig fließen 55.000 Patienttage an gesammelten Messdaten in die Entwicklung ein – ein Datenschatz, den kein anderes BCI-Unternehmen weltweit vorweisen kann. Dieser Vorsprung ermöglicht unter anderem die sogenannte Zero-Shot-Kalibrierung: Das System soll künftig ohne aufwendige Eingewöhnungsphase von Patient zu Patient übertragbar sein.

Sicherheit, Regulierung und der Weg zur Zulassung

Das langlebigste implantierte Utah Array befindet sich seit elf Jahren in Nathans Gehirn – und funktioniert noch immer. Dennoch setzt Black Rock Neurotech für die nächste Generation auf eine deutlich längere Lebensdauer sowie auf noch minimal-invasivere Eingriffe. Heute dauert eine Implantation mehrere Stunden und erfordert eine partielle Kraniotomie.

Für die breite klinische Zulassung sind sowohl die FDA in den USA als auch europäische Behörden wie die CE-Zertifizierung entscheidend. Sanchez-Bustamante schätzt, dass eine Marktzulassung für ALS- und Tetraplegiker im Zeitraum von fünf Jahren realistisch ist. Bei der Materialwahl für das neue Plattformdesign spielt die regulatorische Akzeptanz eine zentrale Rolle: Neue, vielversprechende Materialien werden bewusst gemieden, wenn die Behörden keine Sicherheitshistorie dazu besitzen.

Ein weiterer Schwerpunkt der neuen Plattform ist Datenschutz: Nutzer sollen vollständige Kontrolle darüber erhalten, wann das Gerät aktiv ist und welche Daten übertragen werden – von Beginn an als Kernprinzip des Designs verankert.

Marktpotenzial und Ausblick: Drei Milliarden mögliche Patienten

Addiert man ALS-Erkrankte, Tetraplegiker und weitere neurodegenerative Erkrankungen, ergibt sich eine potenzielle Patientenpopulation von nahezu drei Milliarden Menschen weltweit. Hinzu kommt das Potenzial als diagnostisches Werkzeug: Ein chronisch implantiertes BCI könnte Frühwarnsignale für neurodegenerative Erkrankungen liefern oder die Dosierung von Medikamenten in Echtzeit optimieren – Stichwort personalisierte Medizin.

Finanziert wird Black Rock Neurotech unter anderem durch Tether, den Stablecoin-Emittenten, der die jüngste Finanzierungsrunde anführte und das Unternehmen zum zweitbestfinanzierten BCI-Unternehmen der Welt machte. Das Team umfasst rund 100 Personen in Salt Lake City sowie Mitarbeiter in Europa, wo etwa an der TU München bereits mehrere Patienten mit dem Utah Array versorgt wurden.

Langfristig ist das Ziel klar: Ein BCI, das gesunde Menschen ebenso überzeugt wie Patienten. Wenn das gelingt, wäre jede darunter liegende Patientengruppe automatisch mitversorgt. Angesichts der Konvergenz von KI, Miniaturisierung und neuen Fertigungsverfahren könnte dieser Punkt früher erreicht sein, als viele heute für möglich halten.