Fraunhofer-Institut für Techno- und Wirtschaftsmathematik ITWM
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Neurofeedback in Kunstinstallationen

BRAINPALACE – BRAINPATTERNS: Macht und Muster der Gedanken

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Wissenschaft und Kunst im Dialog

BRAINPALACE – BRAINPATTERNS: Zwei Forschungsprojekte zur Erkundung von Neurofeedback und Gedankenmustern

BRAINPALACE geht in die zweite Experimentalphase:
Oktober 2020 – Januar 2021

Das künstlerische Forschungsprojekt BRAINPALACE erprobt in seiner zweiten Experimentalphase, welche Möglichkeiten und Potenziale künstlerische Interventionen in Kombination mit Erkenntnissen und Methoden der Neurowissenschaften bieten. Welche neuen Impulse lassen sich im Zusammenspiel von Kunst und Wissenschaft erdenken, um Empathie, den sozialen Zusammenhalt und das Miteinander zu befördern?

Die skulpturale Licht- und Soundinstallation mit Interaktionsformen sowie einem Setup zur Erhebung von EEG Echtzeitdaten ist – abhängig von den Corona-Maßnahmen – ab dem 8. Januar im STATE Studio als hybrides Event zu erleben.

Bei den Installationen spielen Kunst und Wissenschaft zusammen.
© Tatjana-Busch
Bei den Installationen spielen Kunst und Wissenschaft zusammen.
Ziel ist es, dass die Betrachtergruppen die Lichtinstallation mithilfe ihrer Hirnaktivitäten interaktiv steuern.
© Tatjana-Busch
Ziel ist es, dass die Betrachtergruppen die Lichtinstallation mithilfe ihrer Hirnaktivitäten interaktiv steuern.

Über die künstlerischen Forschungsprojekte BRAINPALACE – BRAINPATTERNS

Die fortschreitende Digitalisierung und Beschleunigung all unserer Lebensbereiche stellt sowohl an das Individuum als auch an den Gemeinsinn große Herausforderungen. Die eigene Stimme und die unserer Nächsten hallen in sozialen Medien wider, politischer Dogmatismus kann Menschen auseinandertreiben, Affekte steuern das Handeln und Fakten sind in manchen Debatten nicht mehr entscheidend. Dabei kommt der Empathie als einem Grundpfeiler funktionierender Gemeinschaften weiterhin hohe Bedeutung zu. Es sind Künstler, die das Spiel mit unseren Emotionen zur Meisterschaft gebracht haben, und Wissenschaftler, die gelernt haben, unser Denken und Fühlen, unseren Geist und unser Gehirn zu analysieren und, zumindest teilweise, zu verstehen. Welche neuen Impulse lassen sich im Zusammenspiel von Kunst und Wissenschaft erdenken, um Empathie, den sozialen Zusammenhalt und das Miteinander zu befördern?

Das Forschungsprojekt BRAINPALACE nimmt sich dieser Frage an. Es erprobt die Möglichkeiten und das Potenzial künstlerischer Interventionen in Kombination mit Methoden des neuronalen Feedbacks. Dabei werden neurowissenschaftliche Erkenntnisse angewendet, um kollektive Gruppenerlebnisse zu schaffen und Empathie durch emotionale Synchronisation zu verstärken.

Das Projekt hat als Ziel, für 2020 eine Lichtinstallation als Kunstobjekt zu entwickeln, dessen Erscheinungsbild von den Hirnaktivitäten einer Betrachtergruppe interaktiv gesteuert wird, wobei geeignete Merkmale empfangener EEG-Signale als Steuerungsgrößen dienen.

Hierzu werden bereits vorliegende Algorithmen zunächst an das Kunstszenario adaptiert, evaluiert und dann mit neu zu entwickelnden Verfahren kombiniert, um Reaktionen der Betrachterinnen und Betrachter dynamisch zu verfolgen, auf ganz neue Art zu visualisieren und schließlich auch »künstlerisch widerspiegeln« zu können.

Im Jahr 2021 wird das Folgeprojekt BRAINPATTERNS untersuchen, ob mit den neu entstandenen Software-Werkzeugen erste Hinweise zur Erkennung unterschiedlicher Bewusstseinsebenen auffindbar sind – durch die Identifikation emergenter Muster in den Visualisierungen.

Computersimulationen des Fraunhofer ITWM werden zu Kunst

Hierbei kommt unter anderem auch ein Softwareprodukt des Fraunhofer ITWM ins Spiel. Algorithmen, die Mediziner bei der Analyse der Gehirn-Gesundheitsstatus Frühgeborener unterstützen, werden in modifizierter Form »auf das Kunstszenario übertragen«.

»Es gibt Muster – wir müssen sie nur finden.« erklärt Dipl.-Math. Hans Trinkaus von der Abteilung Systemanalyse, Prognose und Regelung.

»Unser multifunktionales Monitoringsystem unterstützt Mediziner bei ihren Bewertungen der Reifeprozesse von Gehirnen Frühgeborener. Dies geschieht durch die synergetische Auswertung mehrerer Signalquellen (EEG, aEEG, DCEEG) mittels Methoden des maschinellen Lernens. Jedem Frühgeborenen entspricht ein Punkt, eingebettet in einen dreidimensionalen euklidischen Raum. Die EEGs mehrerer Frühgeborener korrespondieren mit Punktwolken, deren Clusterzentren wiederum mit Pathologien korrelieren. Die spielerische Übertragung solcher Algorithmen auf die Beobachtung individueller Wahrnehmungswirkungen von Kunstinstallationen könnte Hinweise zur Entdeckung der Emergenz unterschiedlicher Bewusstseinsebenen liefern.«

Fraunhofer-Netzwerk Wissenschaft, Kunst und Design

Wie kann Wissenschaft durch Kunst inspiriert werden – und umgekehrt? Was haben Forschende und Kunstschaffende gemeinsam? Wie können sie einen produktiven Dialog führen und sich wechselseitig anspornen? Mit diesen Fragen beschäftigt sich das Fraunhofer-Netzwerk »Wissenschaft, Kunst und Design«, das im Jahr 2018 gegründet wurde. Es zielt darauf ab, den interdisziplinären Diskurs zwischen angewandter Forschung und Kunst zu fördern, um komplexe gesellschaftliche Herausforderungen zu identifizieren und diesen zu begegnen.

Die Projekte BRAINPALACE – BRAINPATTERNS basieren auf einer Zusammenarbeit der Münchner Installationskünstlerin Tatjana Busch, des Fraunhofer IAO und des Fraunhofer ITWM sowie der Berliner Galerie STATE Studio im Rahmen der Ausstellungsreihe »Wissenschaft und Kunst im Dialog« der Fraunhofer-Gesellschaft. Gefördert werden sie aus Mitteln des Rahmenprojekts »Wissenschaft, Kunst und Design«.