Vibrationen imitieren mit Prothesen Bewegungen

Die Fachzeitschrift Sci­ence Trans­la­tion­al Med­i­cine gewährte jüngst einen kurzen Ein­blick in die Zukun­ft der Prothe­sen. Danach ist es Forsch­ern gelun­gen, Arm­prothe­sen für die Träger fühlbar beziehungsweise wahrnehm­bar zu machen.

Prothe­sen der mod­er­nen Medi­zin ermöglichen es, selb­st kom­plexe Bewe­gun­gen ohne Ein­schränkun­gen auszuführen. So sind beispiel­sweise Arm- oder Hand­prothe­sen tech­nisch so weit aus­gereift, um die motorischen Fähigkeit­en der men­schlichen Kör­perteile beina­he lebensecht nach­stellen zu kön­nen. Nur mit dem Feinge­fühl hapert es noch. Das Bedi­enen eines Smart­phones beispiel­sweise war Dir bish­er noch nicht möglich. Die Träger von Prothe­sen spüren die Prothe­sen nicht und kön­nen Bewe­gun­gen somit nicht natür­lich nachvol­lziehen. Ihnen fehlt es ganz ein­fach an kinäs­thetis­ch­er Wahrnehmung, also dem Bewe­gungsempfind­en des jew­eili­gen Kör­perteils.

Zu diesem Umstand haben Forsch­er nun einen Lösungsansatz entwick­elt. Für den Test dazu nah­men sowohl Men­schen mit kom­plet­ten Armam­pu­ta­tio­nen sowie Proban­den mit Ampu­ta­tio­nen ab dem Ell­bo­gen abwärts teil.

Mit Vibrationen Bewegungsempfinden imitieren

Um das Fühlen der Prothe­sen über­haupt erst möglich zu machen, sucht­en sich die Forsch­er zunächst Proban­den, deren Muskeln und sen­sorische Ner­ven­bah­nen um die Ampu­ta­tion herum noch intakt waren. Diese wur­den bere­its im Vor­feld durch oper­a­tive Ein­griffe so weit regener­iert, dass es den Teil­nehmern mith­il­fe neuer Prothe­sen möglich sein sollte, ihre kün­stlichen Glied­maßen per Hirnsignal zu steuern.

An den entsprechen­den Muskel­stellen bracht­en die Forsch­er nun kleine, bat­teriebe­triebene Geräte an, welche Vibra­tio­nen erzeugten und die Muskeln damit stim­ulierten. Diese Stim­u­la­tio­nen lösten im Gehirn eine Illu­sion von kinäs­thetis­chen Reizen aus, und schufen so die Fähigkeit, Bewe­gun­gen des Kör­perteils unbe­wusst zu kon­trol­lieren und zu steuern.

Prothesen wie ein echtes Körperteil wahrnehmen

Die Geräte ermöglicht­en es den Proban­den, Greif­be­we­gun­gen der Hand wahrzunehmen und intu­itiv auszuführen. Mit dieser neu gewonnenen Fähigkeit war es den Test­per­so­n­en außer­dem möglich, ihre Prothe­sen inklu­sive einzel­ner Fin­ger ziel­gerichtet und natür­lich zu steuern, ohne diese dabei im Blick behal­ten zu müssen. Eben fast so intu­itiv, wie bei einem natür­lichen Arm.

Von der erfol­gre­ichen Durch­führung waren selb­st die Forsch­er über­rascht. Sie rech­neten zwar damit, grundle­gende Reize mit Vibra­tio­nen imi­tieren zu kön­nen. Dass sie damit aber selb­st die einzel­nen Fin­ger der Hand für die Proban­den wieder wahrnehm­bar macht­en, lag außer­halb ihrer Erwartun­gen.

Prothesen der Zukunft sollen Berührungen fühlen

Zwar han­delt es sich bei der Imi­tierung von kinäs­thetis­chen Reizen bere­its um einen großen Erfolg, die Visio­nen der Medi­zin­er gehen allerd­ings noch weit­er. In der Zukun­ft sollst Du mit Prothe­sen näm­lich auch noch das tat­säch­liche Fühlen von Berührun­gen beherrschen und damit sämtliche Funk­tio­nen echter Kör­perteile kom­plett nach­stellen kön­nen.

Was hältst Du von den neuen Prothe­sen? Schreib es uns gerne in die Kom­mentare!

Titelfoto: istock