Gehirn-Computer-Schnittstelle
Chris Aimone, Co-Founder und Chief Technology Officer bei Muse – Interview-Serie

Chris Aimone hat Muse mit der Ethik gegründet, Technologie zu schaffen, die unsere Perspektive auf uns selbst und die Welt um uns herum erweitert.
Als Künstler und Erfinder im Herzen hat Chris’ kreatives und gestalterisches Wirken viele Bereiche umfasst, darunter Architektur, erweiterte Realität, Computer-Vision, Musik und Robotik. Auf der Suche nach innovativen neuen Erfahrungen hat Chris Installationen für das Ontario Science Centre erstellt und hat zu großen Technologie-Kunstprojekten beigetragen, die auf der ganzen Welt zu sehen sind (einschließlich Burning Man).
Können Sie uns erzählen, wie Ihre Liebe zu Robotik und Brain-Machine-Interfaces (BMI) begann?
Als ich sehr jung war, war ich anstelle von beliebten Kinderspielzeugen an Werkzeugen interessiert – so sehr, dass mein Lieblingsbuch tatsächlich ein Katalog von Werkzeugen war (im Alter von 18 Monaten) und ich mir zum Weihnachtsfest einen Nähmaschine wünschte, als ich 3 Jahre alt war.
Ich war an dem interessiert, was Werkzeuge tun konnten – wie sie meine Reichweite in das Unmögliche erweitern konnten, und meine Liebe zu Robotik und BMI war einfach eine Erweiterung davon. Ich war so neugierig auf das, was gerade jenseits der Grenzen meiner körperlichen Fähigkeiten lag, gerade jenseits des Bereichs meiner Sinne. Es ergibt in einer Weise viel Sinn, da ich glaube, dass wir Menschen gerne Dinge herausfinden, ob durch unsere Sinne oder durch die Anwendung unserer Kenntnisse und Werkzeuge zusammen, um unsere Erfahrungen zu erkunden und zu verstehen.
Ich begann nicht, Roboter oder BMIs zu bauen, bis viel später, ich bin ziemlich sicher, dass es einfach eine Frage des Zugangs war. Computer waren in den 80er Jahren nicht so erschwinglich (oder zugänglich). Ich lernte, auf einem Commodore 64 zu programmieren, aber ich wollte nicht, dass meine Kreationen nur im Computer leben. Ich lernte, Dinge in den Parallelport zu verbinden, aber es war frustrierend und mühsam. Es gab kein Arduino, kein Raspberry Pi, keine Lieferungen von Digikey am nächsten Tag.
Das Coolste, was ich damals baute, war eine Maske mit einigen computergesteuerten blinkenden Lichtern, die ich mit unterschiedlichen Frequenzen in meine Augen pulsieren konnte. Ich hatte bemerkt, dass meine Wahrnehmung ein bisschen seltsam wurde, wenn ich auf blinkende LEDs schaute, also war ich neugierig darauf, was passieren würde, wenn ich meine gesamte Sichtweise auf diese Weise beeinflusste. Offensichtlich hatte ich ein latentes Interesse an Bewusstsein und Brain-Machine-Interface. Ich bin wirklich neugierig darauf, was ich gebaut hätte, wenn ich Zugang zu Muse oder anderen hackbaren Technologien von heute gehabt hätte, damals!
Was waren einige der ersten Roboter, an denen Sie gearbeitet haben?
Ich baute einen wirklich coolen wanderkletternden Roboter mit ein paar Freunden. Er hatte vier Saugglocken als Hände und einen großen Saugbauch. Der einzige Zweck, den wir dafür finden konnten, war autonomes Fensterputzen. Es war ein super Spaßprojekt, das durch die Güte von Automatisierungsherstellern ermöglicht wurde, die uns Teile gaben, als wir sie mit einer verrückten Idee anriefen… aber es funktionierte tatsächlich! Das Projekt lehrte uns auch viel über elektromagnetische Interferenzen und die Stärke der Trockenwand im Haus.
Danach baute ich einen Malroboter in einem Sommer, der auf einer riesigen 6×8-Wand-Leinwand mit einem an einem mutierten Commodore-64-Drucker befestigten Pinsel malte. Es war ein Monstrum, das jeden Tech-Müll verwendete, den ich finden konnte, einschließlich eines Barbecue-Tanks, Computer-Mäusen und meinen alten Rollschuhen. Es hatte eine Webcam aus den mittleren 90er Jahren und versuchte, zu zeichnen, was es sah. Es war so lächerlich… ich vermisse noch immer seine patiente, humorvolle Persönlichkeit.
Als ich meinen Master absolvierte, baute ich einen ähnlich skurrilen Roboter mit ein paar Freunden, der so groß war wie ein Haus. Wir waren daran interessiert, was passieren würde, wenn ein Gebäude seine Form und Persönlichkeit in Reaktion auf die Menschen, die sich darin befanden, änderte. Es war super cool… und das Gebäude fühlte sich lebendig an! Es bewegte sich und machte Geräusche. Man wurde so sehr sich selbst bewusst, es fühlte sich an, als wäre man in einer leeren Kathedrale.
Über ein Jahrzehnt lang wurden Sie im Wesentlichen zu einem Cyborg. Können Sie Ihre Geschichte darüber erzählen, wie diese Reise begann?
Als ich mein Grundstudium beendet hatte, waren Computer ziemlich leistungsfähig geworden. Ich konnte einen Computer kaufen, der einfache Videoverarbeitung mit 15 Bildern pro Sekunde durchführen konnte, Linux war fast von den Unerfahrenen installierbar. Ich liebte das Gedächtnis und die Geschwindigkeit von Computern, und das führte mich dazu, zu fragen: Was, wenn ich ähnliche Fähigkeiten hätte?
Ich traf einen Professor an der UofT namens Steve Mann, der ein wilder Erfinder war und noch heute Mitglied des InteraXon-Beirats ist. Er ging mit einem Computer auf dem Kopf herum und sandte Laserbilder in seine Augen. Es war genau das, wonach ich suchte! Wenn man Werkzeuge liebt, was kann man besser tun, als sich selbst mit ihnen zu schmücken?
Steve und ich begannen, viel zusammenzuarbeiten. Wir waren beide daran interessiert, unsere Gesamtwahrnehmung zu erweitern. Wir arbeiteten viel mit Computer-Vision und bauten sehr frühe erweiterte Realitäts-Geräte. Auf viele Weise beeindrucken sie mich noch immer mehr als die AR, die heute verfügbar ist. Steve hatte eine Möglichkeit erfunden, eine perfekte optische Ausrichtung zwischen Computer-Grafiken und Ihrer natürlichen Sicht der Welt zu erstellen. Dies ermöglichte es uns, schöne Dinge wie die nahtlose Einbindung von Informationen aus einer Ferninfrarot-Kamera in Ihre Sicht zu tun. Durch die Straßen zu gehen und Hitze sehen zu können, ist wirklich interessant.
Sie haben Ihre Cyborg-Ambitionen zurückgefahren, da sie Sie dazu brachten, sich von anderen zu distanzieren. Können Sie einige Details über diesen Übergang in Ihrem Denken teilen?
Ich hatte mir eine tiefe und nahtlose Integration mit Computertechnologie vorgestellt: Informationen immer verfügbar, sofortige Kommunikation, KI-Assistenten und erweiterte Sinnesfähigkeiten. Ich glaubte wirklich an die Technologie, die immer da war, damit ich sie nutzen konnte, wenn ich sie brauchte.
Alles änderte sich für mich, als ich Bilder auf eine Website übertrug. Ein lokales Telekommunikationsunternehmen spendete unserem Labor an der Universität eine Menge Mobiltelefone mit seriellen Datenverbindungen. Wir konnten langsam Bilder hochladen, etwa eines alle paar Sekunden in niedriger Auflösung. Wir starteten eine Herausforderung, um zu sehen, wer am meisten streamen konnte. Es war ein super interessantes Experiment. Ich trug Monate lang Computer, um mein Leben ins Internet zu streamen, und stellte sicher, dass ich jedes paar Sekunden postete, wenn ich etwas Interessantes tat – mein Leben durch eine Kameraansicht zu leben.
Die Wahrheit ist, es war aufregend, sich nicht allein zu fühlen, wenn man zu einem imaginierten Publikum postet… klingt das vertraut? Wir haben alle einen Geschmack von sozialen Medien der heutigen Zeit, 20 Jahre zuvor, bekommen. Und was habe ich gelernt?
Das Feststecken in einem Computer, versuchend, mit anderen durch das Streamen eines virtuellen Lebens in Verbindung zu treten, hielt mich davon ab, bei anderen anwesend zu sein… und ich fühlte mich mehr allein als je zuvor. Wow.
Ich ging mit einem Computer-Terminal herum, das vor meinem Gesicht signalisierte, sobald eine E-Mail hereinkam, und wenn ein Bild hochgeladen wurde, öffnete sich ein einfacher Text-Webbrowser mit etwas, das ich recherchierte – es war viel.
Obwohl ich an Computern interessiert war, die mir halfen, Probleme zu lösen, begann ich, weniger Freiheit des Denkens zu erleben. Ich fühlte mich ständig unterbrochen, ausgelöst durch das, was durch Cyberspace aufstieg. Ich entdeckte die Herausforderung, in Kontakt mit dem zu bleiben, wer Sie sind, und den Verlust der Fähigkeit, auf Ihren Funken der Kreativität zu hören, wenn Sie immer in einem Zustand der Informationsüberlastung sind.
Ich war an Technologie interessiert, die mich expansiv, kreativ und unbehindert fühlen ließ, aber irgendwie malte ich mich selbst in eine Ecke mit dem Gegenteil.
Sie haben ein wirklich bemerkenswertes gesellschaftliches Experiment durchgeführt, bei dem Benutzer im ganzen Kanada mit ihrem Geist Lichter auf dem CN Tower und den Niagarafällen steuern konnten. Können Sie dies beschreiben?
Dies war eine besondere Gelegenheit, die wir zu Beginn der Muse-Reise bei den Winterspielen 2010 hatten, um die verschiedenen Teile Kanadas mit dem globalen Ereignis zu verbinden.
Es ist noch nicht verstanden, aber wir wissen, dass unsere Gehirnwellen auf interessante Weise synchronisieren, besonders wenn wir Dinge in einer engen Beziehung tun, wie z.B. miteinander kommunizieren, wenn wir tanzen oder wenn wir Musik machen. Was passiert, wenn man die Gehirnaktivität eines Individuums auf eine Weise projiziert, dass sie von vielen erlebt werden kann?
Wir schufen ein Erlebnis, bei dem Menschen, die die Spiele an der Westküste Kanadas besuchten, die Erfahrung von Tausenden von Menschen 3000 Meilen entfernt beeinflussen konnten. Indem sie ein Gehirn-Sensoren-Gerät trugen, verbanden die Teilnehmer ihr Bewusstsein mit einer riesigen Echtzeit-Beleuchtungsanzeige, die die Niagarafälle, das Zentrum von Toronto über den CN Tower und die kanadischen Parlamentsgebäude in Ottawa beleuchtete.
Sie saßen vor einem riesigen Bildschirm mit einer Echtzeit-Ansicht der Lichtanzeige, so dass Sie die live-Effekte Ihres Geistes in diesem größeren-als-lebensgroßen Erlebnis sehen konnten. Die Leute riefen Freunde in Toronto an und ließen sie zusehen, wie die Muster der Aktivität in ihrem Gehirn die Stadt mit einem dramatischen Spiel von Licht beleuchteten.
Sie haben Muse als “glücklichen Unfall” bezeichnet. Können Sie die Details hinter diesem glücklichen Unfall teilen und was Sie aus diesem Erlebnis gelernt haben?
Ich vergesse oft die Schönheit des Bastelns, da das Bauen von Technik wirklich mühsam sein kann. Man muss steif werden, aber so viel Gutes passiert, wenn man die Patch-Kabel herausnehmen, eine Menge zufälliger Dinge verbinden und einfach sehen kann, was passiert… genau wie Muse entstand!
Der erste Samen von Muse wurde gepflanzt, als wir Code schrieben, um eine alte medizinische EEG-Anlage zu verbinden und die Daten über ein Netzwerk zu streamen. Wir mussten einen Computer-Chassis finden, der ISA-Karten unterstützte, und wir machten eine provisorische Kopfband. Wir wollten EEG-Daten in unsere tragbaren Computer einlesen. Konnten wir Bilder automatisch hochladen, wenn wir etwas Interessantes sahen? Wir hatten gehört, dass sich Ihre Alpha-Gehirnwellen vergrößern, wenn Sie Ihre Augen schließen… könnte dies die Art und Weise sein, wie wir erkennen, ob wir an dem interessiert sind, was wir sehen?
Wir hakten einige Signalverarbeitung mit einigen grundlegenden FFT-Spektalanalyse und hängten das Ergebnis an eine einfache Grafik, die wie einer von diesen vertikalen Lichtdimmer-Schaltern war. Einfache Idee, aber es war eine ziemlich aufwändige Einrichtung. Was als Nächstes passierte, war super interessant. Wir wechselten uns ab, das Gerät zu tragen, die Augen zu öffnen und zu schließen. Sicherlich ging der Schalter nach oben und unten, aber er wanderte auf interessante Weise umher. Wenn wir die Augen schlossen, ging er nach oben, aber nicht ganz nach oben und wanderte noch umher… Was passierte da?
Wir verbrachten Stunden damit, es zu spielen, um zu verstehen, was es dazu brachte, umherzuwandern, und ob wir es kontrollieren konnten. Wir hängten die Ausgabe an einen hörbaren Klang, damit wir es hören konnten, wenn wir die Augen schlossen. Ich erinnere mich daran, dass ich dort saß, Augen geschlossen, und meine Bewusstsein erforschte und den Klang.
Ich entdeckte bald, dass ich meine Bewusstsein auf verschiedene Weise fokussieren konnte, den Klang ändern, aber auch meine Erfahrung, meine Wahrnehmung und die Art und Weise, wie ich mich fühlte. Wir luden andere Leute in das Labor ein, und das Gleiche passierte ihnen. Sie schlossen die Augen und gingen in eine tiefe innere Erforschung (klingt das ein bisschen wie Meditation?). Es war wild – wir vergaßen unsere ursprüngliche Idee, da dies so viel interessanter war. Das war der glückliche Unfall – ich kann sagen, dass ich Meditation und Achtsamkeit durch Technologie entdeckt habe, versehentlich!
Können Sie einige der Technologien erklären, die es Muse ermöglichen, Gehirnwellen zu erkennen?
Das Gehirn hat Milliarden von Neuronen, und jedes einzelne Neuron verbindet sich (im Durchschnitt) mit Tausenden von anderen. Die Kommunikation zwischen ihnen erfolgt durch kleine elektrische Ströme, die entlang der Neuronen und durch enorme Netzwerke von Gehirn-Schaltkreisen fließen. Wenn all diese Neuronen aktiviert werden, erzeugen sie elektrische Pulse – stellen Sie sich eine Welle vor, die durch die Menge bei einem Sportereignis fließt – diese synchronisierte elektrische Aktivität resultiert in einer “Gehirnwelle”.
Wenn viele Neuronen auf diese Weise gleichzeitig interagieren, ist diese Aktivität stark genug, um sogar außerhalb des Gehirns detektiert zu werden. Durch das Anbringen von Elektroden auf der Kopfhaut kann diese Aktivität verstärkt, analysiert und visualisiert werden. Dies ist die Elektroenzephalographie oder EEG – ein hochtrabendes Wort, das einfach “elektrische Gehirn-Grafik” bedeutet. (Enzephalon, das Gehirn, leitet sich von dem altgriechischen “enképhalos” ab, was “im Kopf” bedeutet.)
Muse wurde gegen EEG-Systeme getestet und validiert, die exponentiell teurer sind, und es wird von Neurowissenschaftlern auf der ganzen Welt in realen Neurowissenschaftsforschungen innerhalb und außerhalb des Labors verwendet. Mit 7 fein justierten Sensoren – 2 auf der Stirn, 2 hinter den Ohren plus 3 Referenzsensoren – ist Muse ein Next-Generation-, state-of-the-art-EEG-System, das fortschrittliche Algorithmen verwendet, um Anfänger- und Fortgeschrittene-Meditierende zu trainieren, ihre Konzentration zu kontrollieren. Es lehrt die Benutzer, ihre Gehirnzustände zu manipulieren und die Eigenschaften ihres Gehirns zu ändern.
Die Muse-Algorithmus-Technologie ist komplexer als traditionelles Neurofeedback. Bei der Erstellung der Muse-App begannen wir mit diesen Gehirnwellen und verbrachten dann Jahre mit intensiver Forschung zu höheren Kombinationen von primären, sekundären und tertiären Eigenschaften von rohen EEG-Daten und wie sie mit Fokus-Achtsamkeits-Meditation interagieren.
Was sind einige der bemerkbaren meditativen oder mentalen Verbesserungen, die Sie persönlich durch die Verwendung von Muse bemerkt haben?
Meine Aufmerksamkeit ist agiler und stärker. Es klingt einfach, aber ich weiß, wie man sich entspannt. Ich verstehe meine Emotionen besser und bin mehr auf andere eingestellt. Es ist wirklich lebensverändernd.
Außerhalb der Menschen, die meditieren, welche anderen Bevölkerungsgruppen sind eifrige Benutzer von Muse?
Es gibt viele Biohacker und Wissenschaftler – einige davon haben wirklich coole Dinge gemacht. Prof. Krigolson von der UVic hat Muse in der Mars-Höhle verwendet und hat Experimente auf dem Mount Everest mit den Mönchen durchgeführt, die in den Klöstern auf dem Berg leben. Es gibt auch einige coole Leute im MIT-Medialab, die Muse beim Schlafen verwenden, um Träume zu beeinflussen. So cool.
Gibt es noch etwas, das Sie über Muse teilen möchten?
Der Eintritt in die Welt des Schlafes mit unserem neuesten Produkt-Release Muse S war unendlich interessant aus Produkt- und Forschungsperspektive und sehr aufregend, wenn es um die positiven Anwendungen geht, die Muse für so viele Menschen haben kann, die nach einer besseren Nachtruhe suchen.
Außerdem liebe ich persönlich, wie Muse Ihre Gehirnaktivität als Klang wiedergeben kann. Von Jahren des Studiums von Biosignalen habe ich nie die Schönheit in diesen Wellen, die in uns fließen, müde. Wie die Wellen des Ozeans sind sie unendlich komplex, aber einfach und vertraut. Ich liebe, dass wir schön sind, und ich liebe die Herausforderung, das herauszubringen und zu feiern als Klang und Musik.
Vielen Dank für das großartige Interview, ich freue mich darauf, Muse in die Hände zu bekommen, und jeder, der mehr erfahren oder eine Einheit bestellen möchte, sollte die Muse-Website besuchen.












