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Graue Substanz

Ist Google Glass Brückentechnologie zur digitalen Netzhaut?

Mario Sixtus zeichnet in seinem Beitrag „Die neuen Augen des 21. Jahrhunderts“ (Arte) eine Zukunft, in der Menschen sich künstliche Netzhäute implantieren lassen, die mit dem Internet verbunden sind. Die medizintechnische Realisierung wird „nicht mehr allzu lange dauern“ und „niemand kann verhindern, dass Cyborgs-in-spe sich in einen Flieger Richtung China setzen, um sich dort mit Inkörpertechnik auszustatten“, sollte es in Deutschland noch verboten sein. Sixtus spricht hier von normal Sehenden, die eine Leistungssteigerung (Enhancement) sich wünschen.

Da dies unvermeidlich sei – wegen China und überhaupt – mahnt Sixtus eine „realistische, pragmatische, unaufgeregte Debatte über das Dreieck Mensch, Technologie und Gesellschaft“ an. Aha.

Schattensehen

Wir realistisch, wie pragmatisch, wie unaufgeregte ist eigentlich seine Sicht der angeblich nahen Entwicklung?

Es gibt, und Sixtus beschreibt sie, erste Erfolge mit einer künstlichen Netzhaut, die eine sehr schemenhafte Wahrnehmung von Formen ermöglicht. „Sehen“ kann man das kaum nennen, so hilfreich die Wahrnehmung von Schatten für jemanden ist, dessen Sehkraft gänzlich fehlt. Dann fährt er fort:

Das deutsche Unternehmen “Retina Implant” hat einen Sensor im Angebot, der mit 1.500 Pixeln bereits deutlich höher auflöst. Patienten sind damit in der Lage, Gesichter und sogar Gesichtsausdrücke zu erkennen. Wer das Megapixelrennen bei Digitalkameras beobachtet hat, ahnt, dass es nicht mehr allzu lange dauert, bis die digitale Netzhaut die Auflösung des menschlichen Auges erreicht haben wird – und diese schließlich sogar übertrifft.

[Zitat aus „Die neuen Augen des 21. Jahrhunderts“ (Arte)]

Vergleichen wir das mit der Aussage auf der Website von “Retina Implant”. Dort steht:

Aussagen über die erreichbare Sehschärfe können bislang nur auf der Basis der technischen Eigenschaften und der durchgeführten Tierexperimente gemacht werden

Patienten sind also bisher nicht in der Lage, Gesichter und sogar Gesichtsausdrücke zu erkennen. Aus unten genannten Gründen bin ich skeptisch, dass wir in den nächsten zehn Jahren auch nur annähernd den Erfolg sehen, der von Sixtus einer digitalen Netzhaut heute schon beschieden wird.

Eine digitale Netzhaut, die normal Sehenden ein digitales Sehen ermöglicht mit der Auflösung eines (selbst kleinen) Computerdisplays, die, gäbe es sie, zusätzlich wirklich sehr einfach Zusatzinformationen gleichsam Google Glass einblenden könnte, ist nach meiner Einschätzung Technik für das 22. Jahrhundert.

Cyborgs gegen Klimawandel

In eine Diskussion einzusteigen, in dem diese angeblich vor der Tür stehende Vision Made in China skizziert wird, bemüht weder ein realistisches Beispiel noch ist sie pragmatisch und kaum unaufgeregt zu nennen. So wird die Chance wachzurütteln vertan. Das ist schade. Zum einen schwächt das falsche Beispiel realistische Aussagen in Sixtus‘ Artikel, auf die ich hier jedoch nicht eingehe. Zum anderen wird der große und in der Tat unvermeidliche Zusammenhang übersehen.

Es gibt gute Beispiel, die heute längst die Notwendigkeit einer Debatte über den Faktor Mensch in der Technik offensichtlich machen können. Neben dem Klimawandel wäre diese Debatte die mit Abstand wichtigste für die Menschheit. Dabei sind beide Debatten nur zwei Seiten einer Medaille. Die Verschmelzung von Mensch und Technik in Form eines kybernetischen Organismus (Cyborg) wurde in den 1960er Jahren erstmals in die Diskussion gebracht, um zu beschreiben, wie Menschen in lebensfeindlichen Welten mit Hilfe von Maschinen adaptieren und somit überleben können. Cyborgism und der Wandel der Lebensbedingungen auf unserem Planeten hängen also zusammen. Denken wir etwa an Geoengineering, wäre unser lebender Planet ein Cyborg.

Vom Cochleaimplantat  zum Netzhautimplantat?

Zurück zum Netzhautimplantat. Für mich liegt es Nahe, dass Sixtus, wie andere vor ihm und sicher nach ihm auch noch, den Erfolg des Cochleaimplantats auf das künftige Netzhautimplant übertragen. Dabei wird übersehen, dass die physiologischen und anatomischen Gegebenheiten sehr verschieden sind. Wer kein Experte ist, bzw. nicht ehrlich von diesen über Unterschiede aufgeklärt wird, wird naiv das eine mit dem anderen vergleichen. Obgleich eins auch Laien schnell klar sein könnte. Das schnelle Megapixelrennen, die Meisterung der Miniaturisierung, legt keinesfalls auch eine gleichfalls zügige Überwindung der völlig anderen Herausforderungen eines Netzhautimplants nahe.

Wo liegt also der fundamentale Unterschied zwischen einem Netzhautimplant (NI) und dem heute schon fantastisch erfolgreichen Cochleaimplantat (CI)?

Um es nicht zu kompliziert zu machen, soll zunächst eine Analogie aushelfen. Wenn man im Prinzip versteht, auf welche Art der Vergleich fehlschlägt, kann man auch ein wenig tiefer in die Physiologie und Anatomie einsteigen. Damit ist man für eine Diskussion gerüstet, um auch zu überlegen, ob meine Skepsis – die ich übrigens seit 1995 hege, als ich aufgrund meiner vorangegangenen Forschungsarbeiten mit Netzhäuten ein Jobangebot bekam, am Retina Implantat mitzuarbeiten – vielleicht doch nicht berechtigt ist. Unter welchen Umständen könnte ich mich irren und Menschen sehen schon im 21. Jahrhundert neuro-digital enhanced?

Technik in der Biologie ist wie Tarzan in Berlin

Wäre das Implantat Tarzan, dann könnte man ihn zuerst einmal in den Grunewald neben einen Holzknüppel setzen (was der Situation des CIs nahekommt) und ihn am nächsten Tag nach Mitte bringen und dort ihm ein Smartphone in die Hand drücken (was ich als die Analogie zum NI sehe). Letzteres in der Hoffnung, er bestellt sich an diesem Tag eine Pizza, die – nehmen wir ruhig an, er lerne schnell zu telefonieren – nach seinem Wünschen belegt ihm kurz darauf angeliefert wird. Diese Hoffnung sei allein durch unsere Erfahrung vom Tag zuvor geprägt, dass Tarzan im Grunewald mit dem Holzknüppel ein Wildschein erlegt hat. Technik in der Biologie ist wie Tarzan in Berlin, es gibt Ecken, wo beide sich schneller annähern und Ecken, wo es es keine Anpassung zu geben scheint.

Treffen unterschiedlichen Kulturen oder sagen wir besser Systeme wie Berlin/Biologie und Tarzan/Technik aufeinander, ist es völlig unklar, ob und wie sie kommunizieren können. Wenn ein technisches System unmittelbar mit einem menschlichen Organsystem kommunizieren soll, ist nicht in erster Linie die Miniaturisierung der Schnittstelle das Problem sondern die gemeinsamen Sprache zusammen mit einen akzeptierten Protokoll. Bezüglich der Schnittstelle ist vor allem dessen Lage zu klären. Vereinfacht gesagt.

Schnittstelle am Nerv

Obwohl auf den ersten Blick ein Netzhautimplant (NI) dem Cochleaimplantat (CI) durchaus ähnlich sieht bezüglich Lage der Schnittstelle (am Seh- bzw. Hörnerv), Sprache (elektrische Pulse) und Protokoll (nur das Implantat sendet, der Nerv empfängt nur), greifen sie doch unterschiedlich tief in das Gehirn ein. Mit der Verschiebung der Lage der Schnittstelle tiefer in ein Organsystem ist zumindest das einseitig gerichtete Protokoll in Form eines Monologes nicht mehr einfach übertragbar und auch die Sprache wird möglicherweise komplexer.

Die Brille ist ein einfaches Beispiel dafür, dass eine früh an das biologische System ansetzende Schnittstelle Technik harmonisch einbinden kann. Die Brille nutzte zur Platzierung der Schnittstelle Nase und Ohren, die Optik dient als gemeinsame Sprache – da auch die Biologie Linsen erfunden hat, versteht sie Korrekturen diesbezüglich auf natürliche Weise – und das einseitige Protokoll ist so unauffällig, dass man kaum darüber nachdenkt.

Eines therapeutisches Netzhautimplant wird z.Z. vor allem für ein Einsatzgebiet entwickelt, die erbliche Erkrankung Retinopathia pigmentosa, da dort eine mögliche Schnittstelle auch noch sehr weit vorne liegt. Retinopathia pigmentosa ist eine Netzhautdegeneration, bei der die Photorezeptoren der Netzhaut zerstört werden. Das Implantat hat seine Schnittstelle also hinter den Rezeptoren aber noch noch vor dem Sehnerv. Gleichfalls beim Cochleaimplantat, das ebenfalls zerstörte Rezeptoren überbrückt. Dort ist die Schnittstelle genau am Hörnerv. Wie gesagt, es gilt zumindest als Faustregel: je früher die Schnittstelle liegt, desto besser kann Technik mit Biologie kommunizieren.

Überbrückung des zentralen Nervensystems

Beim dem Netzhautimplant liegt die Schnittstelle an der letzten, der dritten der drei Schichten der Netzhaut an, deren Ausgang erst den Sehnerv bildet. Das ist der Unterschied, denn die Netzhaut ist Teil des zentralen Nervensystem (ZNS).

Der Unterschied ist also, dass bis zum Sehnerv schon eine ganze Menge an Datenvorverarbeitung in den drei Schichten der Netzhaut geleistet wird. Diese Vorverarbeitung müsste das Implantat selber leisten, um eine halbwegs nartürliche Sehleistung zu erzeugen.

Das Netzhautimplant ist folglich ein Implantat im zentralen Nervensystem. Das Cochleaimplantat liegt im peripheren Nervensystem und überbrückt allein Rezeptoren. Sinnesrezeptoren sind keine Neurone (mit Ausnahme der Geruchsrezeptoren). Das ist keine belanglose Klassifikation. Sie basiert auf der Tatsache, dass Rezeptoren nur über eine primitive Sprache verfügen, sie reden mittels sogenannter graduierter Potenziale. Neurone im zentralen Nervensystem dagegen kommunizieren durch Aktionspotenziale. Ein Implantat hat es leichter, wenn die biologische Sprache einfacher ist. Der Unterschied im Komplexitätsgrad graduiterter Potenziale und Aktionspotenziale ist durchaus der zwischen Holzknüppel und Smartphone.

Ohne an dieser Stelle detailliert darauf eingehen zu können, liegt eventuell neben der komplexeren Sprache ein weiteres Problem im vom zentralen Nervensystem akzeptierten Protokoll. Dort wird ein Monolog sehr wahrscheinlich nicht aufgenommen werden. Selbst bei dem Cochleaimplantat kann z.B. nicht der Cocktailparty-Effekt gewährleistet werden. Dieser Effekt erlaubt CI-Trägern selektiven Hören, d.h. störende Schallanteile zu unterdrücken und die gewünschten Quelle selektiv zu verstärken. Es gibt Gründe anzunehmen, dass diese Fähigkeit eine Frage des Protokolls ist.

Aus diesen Gründen, der komplexeren Sprache und des komplexeren Protokolls wegen im zentralen Nervensystem, bin ich sehr skeptisch, dass sich in den nächsten Jahren auch nur annähernd der Erfolg des Cochleaimplantat auf ein Netzhautimplant übertragen lässt. Eine digitale Netzhaut für Sehende, die sich ansteuern lässt wie ein Computerdisplay ist Technik für 2114.

Die Verschmelzung von Technik und Mensch zeigt sich in Google Glass wie auch im Cochleaimplantat und nahezu unzähligen anderen Beispielen. Eine gesellschaftliche Debatte dazu hat gerade erst Angefangen. Sie droht jedoch im Keim zu ersticken, wenn sie durch falsche Beispielen utopisch wird, z.B. indem Google Glass als Brückentechnologie zur digitalen Netzhaut dargestellt wird.