Michael Josef Mehringer aus Ginsham bei Bruckmühl war ein lebhaftes Kind. Seine Eltern Agnes und Rupert und sein Onkel Konrad erzählen, dass er sich für Handwerk, Basteln und Reparaturen interessierte. Dann kam der 23. April 2016. Bei einem selbstverschuldeten Motorradunfall war der damals 17-Jährige so schwer verletzt worden, dass er seitdem vom Hals abwärts querschnittgelähmt ist.

Mehr als 50 Operationen folgten, unter anderem in Großhadern, Murnau und Bad Aibling. Er musste wieder atmen und sprechen lernen. Nach sieben Monaten konnte er sich zunächst nur durch Blinzeln verständigen. Heute ist der inzwischen 27-Jährige auf einen Rollstuhl und Vollpflege angewiesen. Bei einer „Season End Party“ der Motorradfreunde der Bavarien American Brotherhood (BAB) bekam Mehringer Geld- und Sachspenden. Beteiligt waren die BAB-Motorradfreunde, die „Peacemaker“ aus Gräfelfing und die Malteser-Motorrad-Staffel. Die BAB überreichten ihm außerdem eine Motorradkutte.

Gedanken werden zu Bewegungen

Seit 2025 nimmt Mehringer an einer Studie zum „Brain-Computer-Interface“, kurz BCI, teil. Das Projekt wurde vom Team für künstliche Intelligenz und Robotik der Technischen Universität München gemeinsam mit Medizinern und Neurochirurgen initiiert. Mit seiner Einwilligung wurde er als erster Patient in Europa für das Projekt ausgewählt.

Am 17. Juli 2025 implantierte ein Team des Klinikums rechts der Isar in einer mehrstündigen Operation 256 Elektroden in seinen Kopf. Sie erfassen Gehirnsignale und übertragen sie über eine Schnittstelle mit USB-Adapter an einen Computer. Künstliche Intelligenz hilft dabei, die Signale auszuwerten und aus ihnen zu lernen. Ein Kabel, ein Bildschirm, viel Training – und plötzlich wird aus einem Gedanken ein kleiner Ausschlag auf dem Display.

Nach mehr als 60 Trainingsterminen kann Mehringer mit seinen Gedanken einen Cursor zu bestimmten Zielen bewegen und eine virtuelle Hand am Computer steuern. Sein langfristiges Ziel: mehr Selbstständigkeit und eine Entlastung seiner Eltern. Zugleich hofft er, dass die Forschung später auch anderen Menschen mit lähmungsbedingten Einschränkungen nach Schlaganfällen oder Unfällen helfen kann. In seiner Freizeit spielt er Computerspiele und arbeitet an seinem zweiten Buch.

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Ein geschlossenes System für Hand und Gefühl

Wie weit solche Ansätze reichen können, zeigte ein US-Forschungsteam mit einem 42-jährigen Patienten mit Querschnittlähmung, den es über mehrere Jahre betreute. Ziel war, Bewegungssteuerung und sensorisches Feedback der Hand mithilfe eines hybriden Systems wiederherzustellen.

Am Anfang erfassten die Forschenden die verbliebene Kraft und Beweglichkeit von Arm und Hand. Elektroden auf der Haut entlang der Wirbelsäule halfen, den für Armbewegungen relevanten Rückenmarksbereich zu bestimmen. Wurde dieser Bereich stimuliert, nahm in einer zweiten Phase die Kraft der Armbewegung zu.

Danach implantierten die Forschenden Elektroden in den für Handbewegungen zuständigen Bereich der Hirnrinde. Die Hand wurde in einer motorischen Orthese befestigt. Sie unterstützte die Bewegungen aktiv und wurde über ausgelesene Hirnsignale gesteuert. Tastsignale beim Greifen gelangten über weitere Elektroden zurück an den sensorischen Kortex.

Das Zusammenspiel aus dem Auslesen von Bewegungsabsichten im Gehirn und der Rückübertragung sensorischer Informationen wird als „double neural bypass“ bezeichnet. Weil die Signale in beide Richtungen laufen, sprechen Fachleute auch von einem „closed loop“, einem geschlossenen System. Während des aktiven Trainings konnte der Patient unter anderem nach Gegenständen greifen und aus einer Tasse trinken. Wurde das BCI ausgeschaltet, waren diese Handlungen nicht mehr möglich.

Ein Teil der Veränderungen blieb allerdings bestehen: Der Patient hatte eine höhere Flexibilität im Ellenbogen und eine bessere Wahrnehmung am Handgelenk. Die Studienergebnisse wurden am 16. Juli 2026 im Fachjournal „Nature Medicine“ veröffentlicht. Das Science Media Center Germany fasste den Stand verschiedener Therapieansätze in einem Fact Sheet zusammen und ließ Forschende einordnen, wie die aktuelle BCI-Anwendung im Vergleich zu anderen Verfahren zu bewerten ist, wie aussagekräftig die Ergebnisse sind und ob BCIs künftig für größere Patientengruppen infrage kommen.

Zwischen Implantat und EEG-Headset

BCIs sind neben weiteren Verfahren ein Forschungsansatz zur Unterstützung von Menschen mit Querschnittlähmung. Andere Ansätze untersuchen etwa, ob sich durchtrennte Nervenstränge mit Medikamenten oder Zelltransplantationen regenerieren lassen. Ein BCI verbindet elektrische Gehirnaktivität direkt mit Computern, Prothesen oder Robotern, ohne dass Muskeln dazwischengeschaltet werden müssen.

Dafür gibt es invasive Systeme mit implantierten oder endovaskulären Elektroden und nicht-invasive Systeme, vor allem EEG-basierte Headsets auf der Kopfhaut. Signalqualität, Risiken und Einsatzmöglichkeiten unterscheiden sich deutlich. Flexible Bioelektronik und KI-gestütztes Decoding sollen BCIs aus spezialisierten Laboren in Richtung alltagstauglicher Systeme bringen. Flexible Hochdichte-Mikroelektroden, Hydrogel- und leitfähige Kunststoffelektroden sowie endovaskuläre Elektrodenarrays sollen langfristig stabilere Signale liefern.

Auch EEG-basierte „Foundation Models“ werden mit großen Datenmengen trainiert. Sie können allgemeine Repräsentationen von Hirnsignalen bereitstellen und durch Fine-Tuning an konkrete Aufgaben angepasst werden. Motor-Imagery-BCI übersetzen vorgestellte Bewegungen in Steuerbefehle. Zusammen mit Exoskeletten oder funktioneller Elektrostimulation wurden Verbesserungen von Gangbild und Armfunktion untersucht, unter anderem nach Schlaganfällen oder Rückenmarksverletzungen.

Geprüft wird außerdem, ob BCI Verhaltenstherapien bei Autismus-Spektrum-Störungen und Rückenmarksschädigungen ergänzen können. Kommunikationssysteme reichen von gedankengesteuerten Buchstabierhilfen bis zu kontinuierlichen Sprachprothesen. Für Menschen mit dauerhaftem Ausfall von Muskeln oder Sinneskanälen könnten die Schnittstellen besonders wichtig werden – etwa beim Locked-in-Syndrom, bei schweren Lähmungen oder bei komplexen Sprach- und Sensorikverlusten.

Was daraus im Alltag werden könnte

Die Entwicklung bleibt nicht auf Medizin und Rehabilitation beschränkt. Aufmerksamkeit und mentale Belastung werden bereits als mögliche Messgrößen in Hochschullehre, Systems Engineering und Online-Unterricht betrachtet. Für die Industrie werden Anwendungen mit generativer KI diskutiert, etwa für Bau- und Prozesssicherheit, Fahrerzustandsüberwachung und das Industrial Internet of Things. Dazu kommen barrierefreier Tourismus, ADHS-Unterstützung am Arbeitsplatz und intelligente Heimsysteme.

BCI entwickeln sich dabei von aktiven Fernsteuerungen hin zu passiven, multimodalen Sensoren, die mehrere Signalkanäle gleichzeitig erfassen. Künftig könnten sie Gehirnaktivitäten im Hintergrund überwachen und als integrierte Datenebene für verschiedene Anwendungen dienen. Noch klingt das ein wenig nach Zukunftsmusik. Aber der Cursor auf Mehringers Bildschirm bewegt sich bereits heute, wenn er es will.

In der Forschung werden mehrere Verfahren kombiniert, etwa EEG und fNIRS mithilfe KI-basierter Datenfusion. Attention-Mechanismen und generative Modelle sollen Daten verarbeiten und synthetisieren. Entwickelt werden weiche, dehnbare und teilweise bioresorbierbare Elektroden sowie anpassbare Hydrogele. Elektroden könnten sich mithilfe von 3D-Druck individualisieren lassen.

Multifunktionale Neurosysteme sollen Messung, Stimulation und geschlossene Regelkreise verbinden – etwa zur Schmerzblockade oder zur kontinuierlichen Überwachung von Aufmerksamkeit und Wachheit. Angestrebt werden multimodale Systeme, deren Signale räumlich und zeitlich synchronisiert sind und die über verschiedene Personen und Sitzungen hinweg zuverlässig funktionieren.

Erste klinische Anwendungen invasiver BCIs zur Bewegungs- und Sprachrekonstruktion sowie bei endovaskulären Implantationen gibt es bereits. Nicht-invasive Headsets und Wearables sind als Nischenprodukte für Gaming, Meditation, Neurofeedback und einfache Aufmerksamkeitsmessung erhältlich. Trotzdem bleiben Signalqualität, Unterschiede zwischen und innerhalb von Personen, hoher Rechenaufwand und die eingeschränkte Steuerbarkeit bei manchen Nutzern – die sogenannte „BCI-Illiteracy“ – zentrale Hindernisse.

Offen sind auch Fragen nach Verantwortlichkeit und dem Schutz mentaler Privatsphäre, oft unter dem Begriff „Neurorights“ diskutiert. BCIs stehen zudem neben Berührungs-, Sprach- und Gestensteuerung, Wearables sowie Neurostimulationsverfahren wie transkranieller Magnetstimulation, transkranieller Gleichstromstimulation und tiefer Hirnstimulation. Häufig erwartet wird eine Kombination dieser Technologien, etwa in geteil