Prothesen

Neue Armprothese kann Gedanken in Bewegung umwandeln

Schwedische Wissenschaftler entwickelten eine robotische Armprothese, die sich mit bloßen Gedanken steuern lässt. Das Bewegungspotenzial von Patienten mit amputierten Gliedmaßen nimmt dadurch deutlich zu.

Schwedische Wissenschaftler haben eine robotische Armprothese entwickelt, die sich mit bloßen Gedanken steuern lässt. Schon seit vielen Jahren arbeiten Forscher auf der ganzen Welt daran, die Kommunikation zwischen Prothesen und dem menschlichen Gehirn zu verbessern. Max Ortiz Catalan von der Technischen Hochschule Chalmers in Göteborg und seinem Team ist es jetzt gelungen, eine Prothese zu entwickeln, die direkt am Knochen verankert werden kann. Mehrere an den dortigen Nervenenden und Muskeln angebrachte Elektroden sorgen für die Datenübertragung zwischen Gehirn und dem mechanischen Arm. „Wir haben wirklich die Mittel für eine dauerhafte Verbindung zu neuromuskulären Interfaces”, erklärte Max Ortiz Catalan dem Nachrichtenmagazin Pressetext.

Bei ihrer Arbeit stützten sich die Forscher auf ein bereits vorhandenes Implantat zur Anbringung von Prothesen am Knochen (Osseointegration). Dieses vom schwedischen Wissenschaftler Rickard Branemark entwickelte Gerät zur Osseointegration wurde dabei so modifiziert, dass die verbliebenen Nerven und Muskeln problemlos mit dem Roboterarm verbunden werden können. Bisherige Prothesen mussten indirekt über die Verstärkung von anderen Nervensignalen gesteuert werden. Eine direkte Abnahme von Gehirnimpulsen war nur eingeschränkt möglich. Das menschliche Gehirn beginnt schon bei dem ersten Gedanken an eine Bewegung damit, elektrische Impulse auszusenden. Die neue Technik registriert selbst diese geringen Signale und setzt sie in Bewegungen um.

Die nächste Generation von Prothesen wird durch Gedanken gesteuert. So, wie bei normalen Gliedmaßen auch. (Wikimedia/Virgina Reza)

Die nächste Generation von Prothesen wird durch Gedanken gesteuert. So, wie bei normalen Gliedmaßen auch. (Wikimedia/Virgina Reza)

Im Gegensatz zu bisher im Einsatz befindlichen Prothesen ist die Neuentwicklung zudem in der Lage, dem Gehirn eine Rückmeldung über die Bewegungsabläufe zu vermitteln. Dabei machten sich die Wissenschaftler Kenntnisse aus der Neuroprosthetik zunutze. Die dort angewandten Implantate dienen vor allem der Stimulation des Muskelapparats, um Bewegungen auszulösen. „Wir haben daran gearbeitet, diese Interfaces für die Aufnahme zu optimieren, was aufgrund der schwachen Signale komplizierter ist”, so Ortiz. Die neue Technik ist damit in der Lage, sowohl Impulse direkt vom Gehirn zu empfangen, als auch Signale an das Gehirn zu senden.

Die bis heute durchgeführten Versuche offenbaren das Potenzial für eine Weiterentwicklung. Bei Tests in Zusammenarbeit mit Amputationspatienten konnten die Forscher die Steuerung der Prothese weiter optimieren. „Nach einigen Minuten konnten die meisten die künstlichen Arme auf Arten bewegen, von denen sie nicht dachten, dass sie es könnten”, erläutert Ortiz den bisherigen Verlauf der Versuchsphase. Einen ersten Einsatz in der Praxis planen die Schweden noch in diesem Winter. Für Patienten könnten die neuen Implantate daher schon bald eine Erweiterung ihres Bewegungspotenzials bedeuten. „Wir sind zuversichtlich, was den positiven Ausgang des Projekts betrifft”, beschreibt Ortiz die Zukunftsaussichten der Prothesetechnik.

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