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Biomedizintechniker und Ärzte der Johns Hopkins University haben erstmals erfolgreich Finger mithilfe einer gedankengesteuerten Armprothese bewegt. Ist ein solcher Fortschritt für die Prothetik der Zukunft realistisch oder eher Science-Fiction?
Laut dem Journal of Neural Engineering stellte dieses Experiment den potenziellen Fortschritt bei Technologien dar, die dazu eingesetzt werden könnten, die Handfunktion bei Personen wiederherzustellen, die durch Krankheit oder Verletzung einen Arm verloren haben.
Der Mann, an dem dieses Experiment durchgeführt wurde, hatte weder seinen Arm noch seine Hand verloren. Er trug jedoch ein spezielles Gerät, das für ein einzigartiges Verfahren zur Hirnkartierung entwickelt worden war und die Kontrolle über seine Hände und Arme umging. Er wurde für das Experiment ausgewählt, da er ohnehin in der Epilepsie-Überwachungseinheit des Johns Hopkins Hospitals zu einer ähnlichen Hirnkartierung angemeldet war, um die Ursache seiner wiederkehrenden Anfälle zu ermitteln.
Ihm wurden zu klinischen Zwecken Elektroden ins Gehirn implantiert, die sich auch als nützlich für die Steuerung einer modularen Prothese erwiesen, die vom Applied Physics Laboratory der Johns Hopkins University entwickelt worden war. Bestimmte Bereiche des Gehirns des Probanden wurden erfasst und kartiert, bevor die Prothese so programmiert wurde, dass sie die Finger selbstständig bewegte.
Guy Hotson, Doktorand und Hauptautor der Studie, erklärt: „Die in dieser Studie verwendeten Elektroden zur Messung der Hirnaktivität ermöglichten eine höhere Auflösung eines großen Bereichs der Hirnrinde als alle bisher verwendeten Methoden und erlaubten eine präzisere räumliche Kartierung des Gehirns.“ Er fährt fort: „Diese Präzision erlaubte es uns, die Steuerung einzelner Finger zu differenzieren.“
Das Besondere an dieser Studie ist, dass die Versuchsperson keinerlei Vortraining absolvieren musste, um dieses erstaunliche Maß an Kontrolle zu erlangen. Zudem dauerte das gesamte Experiment weniger als zwei Stunden. Es ist das erste Mal, dass eine Person erfolgreich eine gedankengesteuerte Prothese eingesetzt und ohne umfangreiches Training sofort selbstständig Fingerbewegungen ausführen konnte.
Der leitende Autor Nathan Crone, MD, Professor für Neurologie an der Johns Hopkins University School of Medicine, erklärt: „Diese Technologie geht weit über die bisherigen Prothesen hinaus, bei denen sich die künstlichen Finger als Einheit bewegten, um eine Greifbewegung auszuführen, ähnlich wie beim Greifen eines Tennisballs.“ Crone betont, dass die Anwendung dieser neuen Technologie bei Menschen mit tatsächlichen Gliedmaßenverlusten noch einige Jahre entfernt ist. Zudem wird die vollständige Entwicklung der Technologie kostspielig sein, da sie umfangreiche Kartierungen und Computerprogrammierung erfordert.
Fortschritte in der Prothetik dieser Art könnten, sobald sie abgeschlossen sind, das Leben der über 100.000 Menschen in den USA, denen ein Arm oder eine Hand amputiert wurde, grundlegend verändern. Sie alle würden enorm von dieser Technologie profitieren.
Johns Hopkins Medicine. (15. Februar 2016). Gedankengesteuerte Armprothese bewegt einzelne „Finger“. ScienceDaily. Abgerufen am 17. Februar 2016 von www.sciencedaily.com/releases/2016/02/160215154656.htm
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