Von Gero von Randow

Tetraplegiker werden die bedauernswerten Menschen genannt, die ihre Hände, Arme und Beine wegen einer Querschnittslähmung nicht bewegen können. Rehabilitationstechniker bemühen sich seit langer Zeit um Steuerungen, mit denen diese Patienten Geräte des Alltags durch bloße Kopfbewegungen bedienen können. Viel flexibler als der Kopf ist jedoch die Zunge – jener frei bewegliche Muskelkörper, dicht bepackt mit Fühlelementen, der uns beim Artikulieren, Essen und bei der Zahnreinigung dient. Ärzte und Ingenieure der Rheinisch-Westfälischen Technischen Hochschule Aachen erproben derzeit ein "Manipulationssystem", das die Geschicklichkeit der menschlichen Zunge ausnutzt. Lingu Control, so heißt die neue Steuerung, könnte Tetraplegikern das Leben leichter machen.

In eine dünne Gaumenplatte aus Kunststoff, die wie eine Zahnspange im Mund getragen wird, sind elf künstliche Fühlelemente (Sensoren) eingelassen. Jeder Sensor besteht aus einer Infrarot-Leuchtdiode und einer Photozelle, die für Infrarotstrahlen empfindlich ist (siehe Abbildung). Wenn sich die Zunge nun über einem Sensor auf die Platte preßt, dann wird das Blut aus der Zungenspitze mit zunehmendem Druck verdrängt – den gleichen Effekt kennt jeder von Kindern, die sich die Nasen am Schaufenster platt drücken. Das Hämoglobin in den roten Blutkörperchen nimmt Infrarotstrahlung auf; je mehr das Blut indes verdrängt wird, desto mehr Strahlung reflektiert die Zunge zur Photozelle. Der Strom, der aus der Photozelle abgeführt wird, mißt folglich den Zungendruck.

Ein Vorteil dieser Technik liegt darin, daß wirklich nur der Druck gemessen wird, den die Zunge ausübt; andere Materialien, deren elektrische Eigenschaften sich direkt mit dem Druck verändern (piezoelektrische Sensoren), würden auf vielerlei Verspannungen im Mund reagieren, etwa beim Schlucken.

Die Signale der Sensoren werden per Draht in einen speziellen Kleincomputer geleitet, den Controller. Der formt sie in Befehle um, die ein Gerät steuern können – zum Beispiel in solche Befehle, die sonst aus einer Computertastatur zum Rechner geschickt werden. Zwar liegen nur elf Sensoren in der Gaumenplatte, übliche Tastaturen halten hingegen Hunderte Funktionen bereit, doch läßt sich mit Lingu Control zunächst einmal eine bestimmte Tastengruppe auswählen und in einem zweiten Schritt die gewünschte Einzeltaste. Eine kleine Informationstafel aus Flüssigkristallen hilft dem Benutzer, den Überblick zu behalten.

Drei Aachener Patienten bedienen mit Lingu-Control bereits Computer zum Schreiben und Spielen. Das mußten sie natürlich erst lernen; ihr Training mit Hilfe der Lernsoftware dauerte knapp vierzehn Tage.

Unterdessen arbeiten die Techniker an einem System, das die Signale per Funk vom Gaumen zum Controller sendet, damit die Patienten essen und sprechen können, ohne daß ihnen ein Draht aus dem Mund hängt.