Haben Sie sich jemals gefragt, wie es wäre, eine bionische Prothese mit der gleichen Natürlichkeit steuern zu können wie ein echtes Glied? Zum ersten Mal in der Geschichte ist es einem Forscherteam gelungen, ein System zu entwickeln, das nicht nur die mentale Kontrolle einer künstlichen Hand ermöglicht, sondern auch unglaublich realistische Tastempfindungen an das Gehirn zurückgibt. Ein Wendepunkt, der das Leben von Millionen Menschen für immer zu verändern verspricht.
Künstliche Berührung wird zur Realität
Die Geschichte der bionischen Prothesenforschung hat ein aufregendes neues Kapitel erreicht. Die Wissenschaftler von Forschungsgruppe Kortikale Bionik haben eine Gehirn-Computer-Schnittstelle entwickelt, die einen sehr wichtigen qualitativen Sprung auf dem Gebiet der künstlichen Empfindungen darstellt. Ihre bionische Prothese ist in der Lage, die komplexesten Tastempfindungen zu reproduzieren, die jemals erreicht wurden, und eröffnet so Menschen mit Behinderungen neue Perspektiven.
Das Forschungsteam verwendete eine Technologie namens intrakranielle mikrokortikale Stimulation (ICMS) des Gehirns, das nachweislich lebhafte taktile Empfindungen auf der Haut von Menschen erzeugt. Wie der Forscher erklärt Giacomo Valle Leitung der Forschung (dass ich dich hier verlinke), konzentrierten sich frühere Implementierungen dieser Technologie hauptsächlich auf die Reproduktion des Ortes und der Intensität von Empfindungen.
Während Kontaktort und -stärke entscheidende Komponenten des Feedbacks sind, ist der Tastsinn viel umfassender, da er auch Informationen über Textur, Materialeigenschaften, Objektkonturen und die Bewegung von Objekten auf der Haut übermittelt.
Bionische Prothese, ein vielversprechendes Experiment
Die Forscher beteiligten sich an zwei Freiwilligen mit Rückenmarksverletzungen und implantierten Elektroden in die sensorischen und motorischen Regionen des Gehirns, die ihre Hände und Arme steuern. Diese Implantate ermöglichten es uns, die verschiedenen Muster elektrischer Aktivität aufzuzeichnen und zu entschlüsseln, die im Gehirn der Freiwilligen erzeugt wurden, wenn sie darüber nachdachten, ihre gelähmten Gliedmaßen zu benutzen.
Anschließend wurden die Teilnehmer mit einem Gerät verbunden, das als bionisches Glied fungierte. Allein mit ihren Gedanken konnten sie die Prothese steuern, die mit Sensoren ausgestattet war, die mit Gehirnimplantaten kommunizierten. Die Forscher waren dann in der Lage, komplexere Berührungsempfindungen zu übersetzen und über die bionische Prothese direkt an die Gehirnimplantate der Freiwilligen zu senden.
Ein Schritt in die Zukunft
Valle, Forscher am Chalmers University of Technology, unterstreicht die Einzigartigkeit dieser Forschung im Panorama der Gehirn-Computer-Schnittstellen. Erstmals wurden taktile Empfindungen in Bezug auf Orientierung, Krümmung, Bewegung und dreidimensionale Formen übertragen.
Wie bereits erwähnt, waren die Ergebnisse überraschend: Das „angereicherte“ Feedback der Freiwilligen verbesserte auch ihre Fähigkeit, komplexe Aufgaben mit der bionischen Prothese auszuführen, beispielsweise Objekte präziser zu bewegen. Trotz dieser aufregenden Fortschritte sind sich die Forscher natürlich darüber im Klaren, dass noch ein weiter Weg vor ihnen liegt.
Bionische Prothese, die nächsten Schritte
Anspruchsvollere Sensoren und fortschrittliche Robotertechnologien, wie z prothetische Haut, um Empfindungen vollständig zu erfassen, die nun kodiert und an den Benutzer übertragen werden können. Darüber hinaus werden fortschrittlichere Gehirnimplantate benötigt, um die Bandbreite der stimulierbaren Empfindungen zu erweitern.
Auch wenn noch viele Herausforderungen bestehen bleiben, liefert diese neueste Studie Belege dafür, dass der Weg zur Wiederherstellung der Berührung immer klarer wird. Mit jeder neuen Errungenschaft kommen wir einer Zukunft näher, in der eine Körperprothese nicht nur ein funktionelles Werkzeug, sondern eine Möglichkeit ist, die Welt zu erleben.
Die nächste Phase der Forschung wird darin bestehen, diese Systeme in natürlicheren Umgebungen zu testen, beispielsweise im Zuhause von Patienten. Oberstes Ziel ist es, die Unabhängigkeit und Lebensqualität von Menschen mit Behinderungen zu verbessern.