5 Beste Gehirn‑Computer‑Schnittstellen (BCI) Unternehmen

Stellen Sie sich die Fähigkeit vor, Ihre Umgebung allein mit Ihren Gedanken zu steuern. Das mag wie etwas aus dem Bereich der Science‑Fiction erscheinen, ist aber nicht mehr. Es ist nicht einmal etwas, das zu einem bestimmten Zeitpunkt in der Zukunft kommen wird – es ist bereits da. 

Fortschritte in der Technologie haben dies zur Realität gemacht. Die betreffende Technologie ist die Gehirn‑Computer‑Schnittstelle (BCI), die erfolgreich Menschen, die nicht sprechen oder ihre Gliedmaßen bewegen können, ermöglicht, zu kommunizieren und Objekte zu manipulieren. 

Was ist also diese Technologie? BCI ist ein System, das Gehirnsignale mit einem Gerät wie einem Headset mit Sensoren erfasst. Es analysiert diese Signale mithilfe eines Computers und übersetzt sie schließlich in Befehle, die an ein Gerät bzw. eine Anwendung übertragen werden, um die gewünschte Aktion auszuführen.

Diese aufstrebende Technologie, die im Grunde die Kommunikation zwischen unserem Gehirn und Computern ermöglicht, hat signifikantes Interesse geweckt als Mittel zur Verbesserung der Lebensqualität von Menschen, insbesondere von körperlich beeinträchtigten Personen. 

Doch obwohl BCI helfen kann, motorische Funktionen wiederherzustellen, neurologische Erkrankungen zu behandeln, die psychische Gesundheit zu überwachen, kognitive Fähigkeiten zu verbessern und das Gehirn zu verstehen, steht die Technologie vor den Herausforderungen hoher Kosten und regulatorischer Zulassungen.

Ungeachtet der Herausforderungen entwickelt sich die BCI‑Technologie rasant, wobei die Marktgröße voraussichtlich mit einer CAGR von 14,2 % auf $4.5 billion bis 2029 wachsen wird. Inzwischen schätzt Morgan Stanley, dass Menschen mit Behinderungen, die für Implantate in Frage kommen, einen Gesamtmarkt von $400 billion darstellen, wobei die jährlichen Einnahmen voraussichtlich erst 2041 die Marke von 1 Milliarde US‑Dollar pro Jahr erreichen werden.

Prominente BCI‑Unternehmen

Werfen wir nun einen Blick auf einige der prominentesten Namen im Sektor, die die Welt der BCI durch Innovation und Entwicklung verändern. 

1. Neuralink

Gegründet von Elon Musk, definiert Neuralink die Grenzen menschlicher Fähigkeiten neu durch sein Implantat, das kosmetisch unsichtbar ist und entwickelt wurde, um dem Menschen mit dem Implantat die Kontrolle über einen Computer oder ein mobiles Gerät zu ermöglichen.

Das Gerät ist ein N1‑Implantat, das in einem biokompatiblen Gehäuse versiegelt ist, um physiologischen Bedingungen standzuhalten, und von einer kleinen Batterie betrieben wird, die drahtlos von außen aufgeladen wird. Das Implantat enthält kundenspezifische, stromsparende Chips und Elektronik, um neuronale Signale zu verarbeiten und an die Neuralink‑App zu übertragen, die dann den Datenstrom in Intentionen und Aktionen dekodiert.

Um die neuronale Aktivität aufzuzeichnen, nutzt das N1‑Implantat 1024 Elektroden, die auf 64 sehr flexiblen und ultradünnen Fäden verteilt sind. Diese erfordern für die Platzierung einen chirurgischen Roboter.

Durch die Ermöglichung direkter Kommunikation zwischen Menschen und Computern strebt Neuralink an, sein Implantat für die Behandlung neurologischer Störungen und potenzielle kognitive Verbesserungen einzusetzen. Mit Neuralink ist Musks Ziel, das menschliche Gedächtnis schließlich so zu erweitern, dass es mit der Leistung von KI mithalten kann.

Das Unternehmen befindet sich seit fast einem Jahrzehnt in der Entwicklung, und in diesem Jahr hat es seine ersten beiden Humanstudien in den USA, mit Plänen für eine ähnliche Studie in Kanada, wo es von Health Canada die Genehmigung erhalten hat, mit der Rekrutierung zu beginnen. 

Während Patienten begeistert sind, ihre kritischen Fähigkeiten wiederherzustellen, sind sie nicht die Einzigen; Wissenschaftler sind ebenso begierig, Gehirnimplantate zu nutzen, um Dinge mit dem Geist zu steuern. Dr. Andres Lozano, Professor für Neurochirurgie an der University of Toronto, stellt sich tatsächlich eine Zukunft vor, in der Menschen Autos einfach durch das Denken über die gewünschten Aktionen fahren.

“Das ist erst der Anfang. Im Moment sprechen wir darüber, Informationen aus dem Gehirn herunterzuladen, aber in Zukunft werden wir auch hochladen können.”

– Lozano

Solche Konzepte, sagte Dr. Lozano, wirkten wie Science‑Fiction, bis Neuralink, das seine erste Finanzierungsrunde 2017 hatte und bisher insgesamt 680 Millionen US‑Dollar in über fünf Runden aufgebracht hat, wobei die letzte Runde im November 2023 stattfand, laut Tracxn. Das Startup zählt unter seinen Investoren unter anderem Google Ventures, Founders Fund, Sam Altman und Fred Ehrsam. Neuralink hat laut den neuesten verfügbaren Unterlagen eine Bewertung von 5 Milliarden US‑Dollar.

Obwohl die Technologie von Neuralink eindeutig enormes Potenzial besitzt und starkes Investoreninteresse weckt, hat sie auf ihrem Weg, insbesondere seitens der Regulierungsbehörden, zahlreiche Hürden überwunden. Anfang dieses Monats teilte Musk einen Brief auf X (ehemals Twitter), der Social‑Media‑Plattform, die er besitzt, mit, dass die US‑Börsenaufsichtsbehörde (SEC) die Untersuchung seines Unternehmens wieder aufgenommen hat.

Andernorts zeigte ein an den Kongress gerichteter Brief, dass ein Tierversuchslabor von Neuralink von der Food and Drug Administration (FDA) als “einwandhafte Bedingungen oder Praktiken” befunden wurde. Die Behörde hat Neuralink aufgefordert, die Probleme zu beheben, obwohl sie keine Beweise für Verstöße gefunden hat, die die Sicherheit des Geräts gefährden.

Die Dinge könnten jedoch im kommenden Jahr für Neuralink endlich eine positive Wendung nehmen, da Präsidentkandidat Donald Trump das Amt übernimmt. Der Milliardär, der auch Tesla und SpaceX über ein Viertelmilliarde Dollar ausgaben, um Trump zum Gewinn der Präsidentschaftswahl im November zu verhelfen, und im Gegenzug wählte der republikanische Präsident Musk, um die staatlichen Ausgaben bei Bundesbehörden zu kürzen.

2. Synchron

Seit mehr als einem Jahrzehnt arbeitet Synchron an BCI‑Technologie und konzentriert sich darauf, eine Lösung zu entwickeln, die ein minimalinvasives Verfahren anstelle einer offenen Gehirnoperation zur Implantation des Geräts nutzt. Das Ziel von Synchrons BCI ist es, die Kontrolle über einen Touchscreen für Patienten mit eingeschränkter Mobilität ausschließlich durch ihre Gedanken wiederherzustellen.

Im Gegensatz zum Neuralink‑Chip, der direkt in die Großhirnrinde eingesetzt wird, implantiert Synchron seine Geräte über den Blutkreislauf des Patienten, wodurch das Eindringen in den Schädel und der Zugang zum Gehirn, ein “komplexes und oft hochspezialisiertes Verfahren”, entfallen.

Das BCI wird über die Jugularvene mithilfe eines Katheters eingeführt, das ein selbstexpandierendes Gerät aus biokompatiblem Nitinol im Gehirn freisetzt. Das implantierte BCI erkennt dann bestimmte Gehirnwellen und sendet sie an einen separaten Empfänger, der im Brustbereich implantiert wird.

Bei gelähmten Patienten überträgt das Gerät die beabsichtigten Aktionen, die sie körperlich nicht ausführen können, an ein externes Gerät, sodass sie diese Geräte ohne Stimme oder Hände nutzen können. Synchrons BCI ist dafür ausgelegt, jahrelang im Körper zu verbleiben, und im Falle einer Fehlfunktion kann es einfach durch ein externes Software‑Update repariert werden.

Im Jahr 2020 wurde das BCI von Synchron von der FDA als Breakthrough Device eingestuft. Seitdem hat das Unternehmen zwei Studien für sein Gerät durchgeführt, eine in Australien mit vier Patienten und eine weitere in den USA mit sechs Patienten, mit Plänen, im nächsten Jahr eine dritte Studie sowie ein kommerziell verfügbares System zu starten.

“Wir haben die Möglichkeit, ein erstklassiges kommerzielles BCI zu liefern”, sagte Dr. Tom Oxley, CEO und Gründer von Synchron, vor ein paar Jahren, was schließlich Realität werden könnte. Inzwischen hat das Unternehmen in diesem Jahr sein Gehirnimplantat erfolgreich mit dem Mixed‑Reality‑Headset Apple Vision Pro kombiniert, plant Verbindungen zu anderen Headsets und kündigte die erste Nutzung von Amazons Alexa mit seinem BCI an.

Im Oktober berichtete das Unternehmen zudem, dass in einer einjährigen Sicherheitsstudie am Menschen keine gravierenden Nebenwirkungen auftraten, bei der Nutzer einfache, gedankengeleitete Absichten in digitale Aktionen auf Computern umsetzen konnten.

Dies zeigt den Erfolg von Synchrons BCI‑Technologie in klinischen Studien, wodurch das Unternehmen nun seine Anwendungen ausweiten will. Dafür hat es die Unterstützung von Bill Gates, Jeff Bezos, Khosla Ventures, Metis, Forepont Capital Partners, der University of Melbourne und Reliance Digital sowie weiteren Investoren.

Die letzte Finanzierungsrunde des Unternehmens liegt jedoch zwei Jahre zurück, als Synchron $75 million in einer Series C‑Runde aufbrachte. Insgesamt hat es über vier Runden hinweg 145 Millionen US‑Dollar gesammelt. 

Neben der Kapitalbeschaffung hat Synchron auch seine eigenen Investitionen. Anfang dieses Jahres erwarb es Acquandas, ein in Deutschland ansässiges Unternehmen, das Dünnschichtkomponenten für medizinische Geräte herstellt. Diese Akquisition wird dem Neurotechnologieunternehmen bei Innovationen helfen und seine Lieferkette sichern. 

3. Precision Neuroscience

Gegründet im Jahr 2021, ist Precision Neuroscience ein relativ neues Unternehmen in diesem Bereich, das gemeinsam von dem ehemaligen Neuralink‑Mitbegründer Ben Rapoport gegründet wurde. Das Kernprodukt des Startups ist ein hochauflösendes kortikales Oberflächenarray namens Layer 7 Cortical Interface.

Das Layer 7 Cortical Interface ist ein BCI, das sich an die Hirnrinde anpasst, ohne Gewebe zu beschädigen. Es handelt sich um ein Dünnschicht‑Mikroelektroden‑Array, das darauf abzielt, neurologische Erkrankungen zu behandeln, indem es neuronale Aktivität aufzeichnet und stimuliert. 

Hierfür verfügt jedes Mikroelektroden‑Array über 1024 Elektroden mit einem Durchmesser von 50 bis 380 Mikrometern, die an eine maßgeschneiderte Hardware‑Schnittstelle angeschlossen sind. Die Dünnschichttechnologie ermöglicht es Precision, die Signale im Mikrometer‑Maßstab zu erfassen und damit, laut Startup, “einen beispiellosen Einblick in die Aktivität des Gehirns” zu bieten. 

Das wafer‑dünne Mikroelektroden‑Array wird durch einen schmalen Schlitz im Schädel eingeführt, den das Unternehmen als schnell, minimalinvasiv und reversibel konstruiert bezeichnet.

Precision hat bereits mit der Erprobung des Geräts begonnen, wobei bislang bis zu 27 Patienten es verwendet haben. Das Gerät wurde nur vorübergehend bei Menschen implantiert, während sie sich einer Neurochirurgie unterziehen. In diesem Jahr hat das Unternehmen tatsächlich stellte den Weltrekord auf, nachdem es 4.096 Elektroden bei einem einzelnen Patienten im Mount Sinai Health System platziert hatte.

Zusätzlich zu erfolgreichen Tests hat Precision Partnerschaften mit medizinischen Institutionen geschlossen und eine hochmoderne Fertigungsanlage in Texas erworben, um seine Implantate herzustellen. Es hat sogar die Breakthrough‑Device‑Bezeichnung der FDA erhalten. Das Unternehmen plant nun, sein erstes kommerzielles Produkt im Jahr 2025 auf den Markt zu bringen.

Um sein KI‑gestütztes Gehirnimplantat voranzutreiben und die klinische Präsenz von Precision auszubauen, hat das Unternehmen $102 million in diesem Monat erhalten, was die Gesamtkapitalaufnahme auf 155 Millionen US‑Dollar erhöht.

Investoren in dieser Runde waren General Equity Holdings, B Capital, Stanley Druckenmillers Duquesne Family Office und Steadview Capital. Damit hat die in New York ansässige Gruppe eine Bewertung von etwa $500 million erreicht.

Wie bei den anderen beiden Neurotechnologie‑Unternehmen liegt der anfängliche Fokus auch hier darauf, Patienten mit motorischer Lähmung zu helfen. Für Precision wird diese Roadmap auf die Behandlung neurologischer Erkrankungen von Zwangsstörungen (OCD) bis hin zu Depressionen ausgeweitet. Laut Mitbegründer und CEO Michael Mager, der glaubt, dass die Fähigkeit, ein Gerät wie einen Computer allein mit Gedanken zu steuern, schwerbehinderten Menschen die Chance geben kann, wieder in die Arbeitswelt zurückzukehren:

“Unser Ziel ist es, ein Produkt zu entwickeln, das sicher und skalierbar genug ist, um ein breites Spektrum neurologischer Erkrankungen zu behandeln.”

4. Paradromics

Das in Texas ansässige Unternehmen Paradromics entwickelt ein BCI mit hoher Datenrate, die Connexus Direct Data Interface, das neuronale Signale in Echtzeit in Sprache für stark motorisch beeinträchtigte Menschen übersetzt. 

Während die Nutzer der Paradromics‑Technologie Patienten mit Lähmung sein werden, wird das gleiche Gerät auch in der Lage sein, Dinge wie Depressionen oder chronische Schmerzen einer Person auszulesen. 

Wie Paradromics‑CEO und Gründer Matt Angle erklärt, lautet die Mission des Unternehmens, unheilbare Gehirngesundheitsprobleme durch sein medizinisches Gerät zu lösen, das bislang unbehandelte Bedürfnisse adressiert. Solche Geräte, so er, können voraussichtlich etwa 100.000 US‑Dollar pro Gerät kosten.

Bezüglich der Funktionsweise des Geräts erklärte Paradromics’ Chief Scientific Officer Vikash Gilja das System, das das Implantieren eines Elektrodenarrays im Gehirn beinhaltet. Die gesammelten Daten werden dann gesendet über das Kabel, das angeschlossen ist an einen im Brustbereich vollständig implantierten internen Transceiver. Die Energie wird hingegen drahtlos an das Gerät übertragen und erfordert kein Aufladen.

Der Benutzer muss nur eine kurze Kalibrierungsroutine durchlaufen, um die Zuordnung zu erlernen, und dann kann das System verwendet werden, das über Tage und Wochen aufrechterhalten werden kann.

“Ein Gerät zu bauen, das neuronale Signale mit Einzelneuron‑Auflösung erfasst und jahrelang zuverlässig im Körper funktioniert, war eine Herausforderung. Wir wollen das bestmögliche Gerät auf dem sichersten Zeitplan liefern.”

– Paradromics CEO Angle

In diesem Jahr wurde das Unternehmen in das neueste Programm der FDA für innovative Geräte aufgenommen, um “eine schnellere Entwicklung” und einen breiten Patientenzugang zu fördern. Paradromics hat von der Behörde zwei Breakthrough‑Device‑Bezeichnungen erhalten – eine, um Patienten wieder zur Kommunikation zu verhelfen, und eine andere, um Computergeräte zu steuern. 

Das Unternehmen bereitet derzeit seine erste klinische Humanstudie im Jahr 2025 vor und hat bereits mit der Rekrutierung von Patienten begonnen. Paradromics erwartet zudem, die kommerzielle Zulassung zum Verkauf des Produkts frühestens 2029 zu erhalten.

Für diese Bemühungen hat das Neurotechnologie‑Startup über 14 Finanzierungsrunden hinweg 121 Millionen US‑Dollar aufgebracht, wobei die letzte Finanzierungsrunde im November 2023 stattfand, laut CB Insights.

5. Neurable

Das in Boston ansässige Unternehmen Neurable wurde 2015 gegründet, um Menschen zu befähigen, die Kraft ihres Gehirns zu nutzen, um mehr aus ihren Alltagsgeräten herauszuholen. Das Unternehmen spezialisiert sich auf KI‑gestützte Werkzeuge zur Übersetzung von Gehirnsignalen und BCI. 

Neurable wird von der Mission angetrieben, BCI nahtlos in das tägliche Leben zu integrieren, um Nutzer zu befähigen, und stellt sich eine Zukunft vor, in der Gehirndaten Produktivität, Sicherheit, Wohlbefinden und klinische Diagnostik unterstützen.

Laut Crunchbase hat Neurable insgesamt über 30 Millionen US‑Dollar in 13 Finanzierungsrunden aufgebracht, um seine Bemühungen voranzutreiben. Die letzte Finanzierung wurde im Mai dieses Jahres von Ultratech Capital Partners, Pace Ventures, TRAC und Metaplanet bereitgestellt, wodurch die Post‑Money‑Bewertung im Bereich von 50 Millionen bis 100 Millionen US‑Dollar liegt. 

Das frische Kapital wird verwendet, um die Technologie des Unternehmens zu erweitern und sein nicht‑invasives BCI einer breiten Palette von Verbraucherprodukten und einem größeren Konsumentenpublikum zugänglich zu machen. 

Vor einigen Monaten hat Neurable gelauncht seine intelligenten Kopfhörer namens MW75 Neuro, die mit seiner BCI‑Technologie integriert sind. Die Kopfhörer verfügen über Bluetooth‑Konnektivität, maßgeschneiderte 40 mm Beryllium‑Treiber, adaptive Umgebungs‑ und Geräuschunterdrückungsmodi (ANC) sowie ein robustes Hartschalen‑Reiseetui. Es gibt ein begrenztes Inventar von MW75 Neuro, das zu einem Preis von $699 kostet und nur in den USA und Kanada erhältlich ist.

Das BCI‑aktivierte Alltagsgerät ist ein Produkt erster Art, das fortschrittliche Elektroenzephalographie‑(EEG‑)Sensoren, die von KI betrieben werden, in die Ohrpolster der Kopfhörer integriert, um Gehirnsignale zu erfassen. Die daraus resultierenden Daten bieten wertvolle Einblicke, die über die Neurable‑App leicht zugänglich sind. Die EEG‑Sensoren ermöglichen es den Nutzern zudem, ihre Konzentration zu verfolgen und Burnout zu verhindern, indem sie zu optimalen Zeitpunkten Pausen einlegen.

Zusätzlich zur Steigerung der Produktivität können Neurables Kopfhörer, die allein durch Denken gesteuert werden können, kognitive Unregelmäßigkeiten erkennen, was die Diagnose neurodegenerativer Erkrankungen wie Alzheimer oder Parkinson ermöglicht. Das MW75 Neuro wird derzeit in einer Longevity‑Klinik in Dubai eingesetzt, um die Gehirngesundheit zu messen.

Laut Dr. Ramses Alcaide, CEO und Mitbegründer von Neurable, der die Pläne des Unternehmens teilte, seine Technologie an andere Unternehmen zu lizenzieren:

“Diese Kopfhörer markieren den Beginn der BCI‑aktivierten Technologie für alle, wobei die Entwicklung zukünftiger Anwendungsfälle bereits im Gange ist.”

Neurable hat zudem mit der 711 Human‑Performance‑Abteilung des Air Force Research Lab zusammengearbeitet, um seine Technologie zu validieren, was dem Unternehmen geholfen hat, 5 Millionen US‑Dollar an Verträgen vom DOD zu sichern.

Conclusion

Wie bereits erwähnt, entwickelt sich das Feld der BCI‑Technologie rasant, wobei der Schwerpunkt der Unternehmen darauf liegt, Fälle zu behandeln, in denen freiwillige Muskelbewegungen eingeschränkt sind. Mit Millionen von Menschen allein in den USA, die an verschiedenen Formen der Lähmung leiden, kann ein BCI, das die Wiederherstellung der Fähigkeit zur Steuerung von Interaktionen mit anderen und der Umwelt ermöglicht, das Leben der Betroffenen drastisch verändern. 

Obwohl BCI‑Geräte noch erfolgreiche klinische Validierungen, behördliche Zulassungen und die Fähigkeit benötigen, ethische und gesellschaftliche Überlegungen im Zusammenhang mit der direkten Schnittstelle zum menschlichen Gehirn für eine breitere Akzeptanz zu adressieren, finden sie schließlich ihren Weg auf den Markt und sind damit bereit, das menschliche Potenzial enorm zu erweitern!

Klicken Sie hier für eine Liste von Technologien mit erschreckendem Potenzial.