Es handelt sich um eine Technologie, die es ermöglicht, eine Prothese durch Gedanken zu steuern. Das Gerät interpretiert die elektrischen Signale, die von den Motoneuronen gesendet werden
Ein ehrgeiziges Projekt, das der Biotechnik-Professor Dario Farina vom Imperial College London zu verwirklichen hofft, ist es, Menschen, denen eine Gliedmaße amputiert wurde, zu helfen, ihre Prothesen besser zu kontrollieren. Wie? Durch Sensoren, die mit dem Nervensystem verbunden sind.
Wie der Arzt sagt, wird bei der Amputation einer Gliedmaße auch ein Teil der Muskeln und Nerven entfernt, so dass die Person nicht mehr genügend Impulse erhält, um die Prothese zu steuern. Dies bedeutet, dass die behinderte Person nur eine begrenzte Anzahl von Bewegungen ausführen kann. Was kann getan werden? Die Lösung könnte darin bestehen, Prothesen zu verwenden, die motorische Neuronen direkt verarbeiten. Das sind Neuronen, die vom Nervensystem zur Steuerung der Muskelbewegungen verwendet werden. Das Wissenschaftlerteam hat Sensoren entwickelt, die elektrische Signale nutzen, die von den Motoneuronen der Wirbelsäule gesendet werden.
Wie die Technologie funktioniert
Die vom Forschungsteam des Imperial College entwickelte Technologie funktioniert, indem sie Signale von den Spinalnerven interpretiert und in Befehle umwandelt. Um den mechanischen Arm zu steuern, müssen die Patienten an die Bewegung der Prothese denken und sich vorstellen, dass sie einfache Manöver ausführen. Um die Sensoren zu testen, nahm das Team sechs arm- und ellenbogenamputierte Personen in die Studie auf. Die Patienten wurden zunächst an der Medizinischen Universität Wien operiert, wo ihr peripheres Nervensystem, das mit den Arm- und Handbewegungen verbunden ist, zu einem Teil der gesunden Muskeln umgeleitet werden musste: Bizeps und Brustkorb. Die Ergebnisse waren beruhigend: Die Menschen waren in der Lage, die Prothese zu bewegen und die Roboterhand zu öffnen und zu schließen.
Immer sensiblere Prothesen
Wie wurde die Technologie entwickelt? Das Team kartierte und entschlüsselte Informationen von Zellen im Nervensystem der Patienten. Die Daten wurden dann mit denen von nicht behinderten Menschen verglichen. Das Ziel des Forschungsteams ist es, Sensoren zu entwickeln, die die Funktion eines Arms an einer Prothese vollständig nachbilden können. Dazu müssen die Wissenschaftler die elektrischen Signale, die von den Motoneuronen gesendet werden, vollständig entschlüsseln.