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So sollen Amputierte ihre Prothesen besser steuern können

Wissenschafter haben komplexe Nervensignale entschlüsselt. Dank dieser Erkenntnisse sollen Betroffene ihre bionische Prothesen besser steuern.

Symbolbild. SN/APA/HERBERT NEUBAUER
Symbolbild.

Mit einer hoch auflösenden Aufzeichnungsmethode (Elektromyografie) aus der neurologischen Diagnostik konnten britische und österreichische Wissenschafter komplexe Nervensignale entschlüsseln, was zur besseren und intuitiven Steuerung bionischer Arm- und Handprothesen verwendet werden soll.

Eine Studie mit sechs Armamputierten wurde jetzt in "Nature Biomedical Engineering" publiziert.

Die Autoren sind unter anderen Dario Farina vom Department of Bioengineering des Imperial College on London (ehemals in Göttingen tätig) und der Plastische Chirurg Oskar Aszmann (MedUni Wien/AKH), der sich seit Jahren mit "Gedanken-gesteuerten" Armprothesen beschäftigt.

Die technische Entwicklung der Bionik-Prothesen erfolgt bei dem Prothetik- und Orthopädietechnik-Unternehmen Ottobock Österreich (Wien), wo mittlerweile seit Jahrzehnten eine High-Tech-Entwicklungsabteilung auch auf diesem Gebiet etabliert ist.

Die bionischen Prothesen sollen möglichst gut die komplexen Bewegungen von Arm und Hand imitieren. Bisher war das nur in beschränkten Freiheitsgraden möglich.

Normalerweise aber werden die Bewegungen von Arm und Hand von einer Vielzahl von Signalen gesteuert und gehen in einander über. Diese Signale stammen von rund 350.000 Nervenfasern.

"Wenn man einen Arm verliert, ist zwar sozusagen die Hardware verloren, doch die Steuerungssoftware und die Kabeln noch vorhanden", sagte Aszmann. Je höher aber die Amputation einer Gliedmaße erfolgt, desto schwieriger ist die Ableitung der Impulse von Nerven oder aus Muskeln.

Bei den Versuchen an sechs Patienten ging es darum, die Informationen von aus dem Rückenmark stammenden Neuronen zu entschlüsseln, welche die Bewegungen des Arms kontrollieren.

Dazu wurden mit nervenchirurgischen Eingriffen Nerven in den Brustmuskel verlegt und "Bioscreens" geschaffen. Die Muskelanteile dienen als Verstärker. Die Wissenschafter konnten einzelne Bewegungssignale dieser Nervenbahnen wieder erkennbar machen und bestimmten Bewegungen zuordnen.

Schließlich zeigten die Wissenschafter, dass man diese entschlüsselten Signale für eine feinere intuitive Bewegungskontrolle als bisher verwenden könnte. Daraus soll in Zukunft ein viel besseres Mensch-Maschine-Interface zur Steuerung solcher Prothesen entstehen.

Quelle: APA

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