Eine neuronale Schnittstelle ermöglicht es Menschen, eine neuartige Prothese über ihre Gedanken zu steuern. Dieses sogenannte Bionische Bein soll das Gefühl vermitteln, dass die Prothese ein Teil des Körpers ist.
Eine Prothese kann das Leben von Menschen mit Beinverlust erheblich verbessern, lässt sich aber oft schwer bewegen. Eine neue neuronale Schnittstelle verbindet nun eine bionische Gliedmaße mit den Nervenden im Oberschenkel. Das führt dazu, dass Betroffene die Prothese über ihre Gedanken steuern können.
Das Gerät ist das Ergebnis neuster Forschungen in diesem Bereich. Es könnte Menschen mit Unterschenkelamputationen das Gefühl geben, dass die Prothese ein Teil von ihnen ist.
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Hugh Herr, einer der leitenden Autoren der Studie, ist selbst beidseitig unterhalb der Knien amputiert. In einer Mitteilung erklärt er, dass die Verbindung des Gehirns mit der neuartigen Prothese das Gefühl vermitteln kann, dass sie Teil der eigenen Anatomie ist.
Neuronale Schnittstelle ermöglicht Steuerung von Prothese über Gedanken
Um die neuronale Schnittstelle an eine Prothese anzuschließen, sind zwei Schritte notwendig. Zunächst durchlaufen die Patienten eine Operation. In dieser verbinden Ärzte die verbliebenen Teile des Schienbein- und Wadenmuskels nach einer Unterschenkelamputation miteinander. Diese Rekonstruktion soll eine dynamischere Bewegung der Prothese ermöglichen und Phantomschmerzen reduzieren.
Im zweiten Schritt messen Oberflächenelektroden die Nervenaktivität, die das Gehirn an die Waden- und Schienbeinmuskeln sendet, um die Absicht einer Bewegung anzuzeigen. Ein kleiner Computer in der bionischen Prothese dekodiert diese Signale und bewegt das Bein entsprechend. Vergleichende Studien zeigen, dass Patienten mit neuronaler Schnittstelle 41 Prozent schneller laufen und Hindernisse geschickter umgehen können.
Prothese fühlt sich wie Teil des eigenen Körpers an
Betroffene Personen beschrieben, dass sich die Prothese eher wie ein Teil ihres Körpers anfühlt. Ärzte könnten die Operation sowohl während als auch Jahre nach einer Amputation durchführen. Trotzdem funktioniert sie nicht bei allen Patienten gleich gut.
Oberflächenelektroden, die die volle neuronale Kontrolle ermöglichen, stehen erst in einigen Jahren für den klinischen Einsatz zur Verfügung. Herr und sein Team am MIT arbeiten daran, diese Elektroden durch magnetische Kugeln zu ersetzen, die die Muskelbewegungen genauer verfolgen können. Das langfristige Ziel ist es, Körper vollständig zu rekonstruieren und eine umfassende neuronale Integration zu erreichen.
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