Verlamde vrouw bestuurt kunstarm met gedachte

De 52-jarige Amerikaanse Jan Schuermann, die volledig verlamd is, heeft geleerd een mechanische arm te besturen met haar gedachten. Het complexe mechanische apparaat wordt aangestuurd door impulsen die afkomstig zijn van het menselijk brein.

Dertien jaar geleden verloor Jan haar bewegingsvermogen als gevolg van een verwonding aan het ruggenmerg. Hierdoor raakte haar zenuwstelsel beschadigd en ontstonden dezelfde gevolgen als die van een patiënt met een gebroken nekwervel.

Wetenschappers van de Universiteit van Pittsburgh hebben iets ongelooflijks gedaan: ze implanteerden elektroden in de hersenen, waarmee een vrouw een kunstmatige hand kon besturen.

Specialisten hebben een computerprogramma ontwikkeld dat impulsen uit de hersenschors kan registreren en daarmee een kunstmatige hand kan besturen.

De vrouw onderging een operatie waarbij een netwerk van elektroden in haar hersenen werd geïmplanteerd, aan weerszijden naast de neuronen die verantwoordelijk zijn voor de aansturing van haar ledematen. De elektroden werden vervolgens verbonden met een robotarm en een computerprogramma.

Deskundigen noemen deze prestatie een grote vooruitgang op het gebied van protheses, waarmee mensen kunnen leren hun ledematen te besturen met alleen hun gedachten.

Het kostte de patiënt twee dagen om te leren haar hand in verschillende richtingen te bewegen, en na een week kon ze voorwerpen van verschillende vormen oppakken. Jan concentreerde zich niet op hoe ze haar hand moest bewegen, maar op een specifiek doel, bijvoorbeeld het gewenste voorwerp van de tafel oppakken.

Andrew Schwartz, hoogleraar neurowetenschappen aan de Universiteit van Pittsburgh, zegt dat alle wetenschappers die aan het programma meededen, verbaasd waren over hoe snel Jan het complexe mechanisme onder de knie kreeg.

Aan het begin van het experiment was de robotarm geprogrammeerd om de bewegingen van de patiënt te ondersteunen en mogelijke kleine fouten te elimineren. Maar na korte tijd begon Jan de kunstmatige arm zelf te bedienen, zonder hulp van het programma.

Na drie maanden kon de verlamde vrouw al 91% van de taken uitvoeren met de mechanische ledemaat en had ze geleerd dit dertig seconden sneller te doen.

Dit zijn fenomenale resultaten die een ware doorbraak betekenen in de biomedische wetenschap. Dankzij de ontwikkeling van de wetenschappers zullen verlamde mensen mechanische ledematen kunnen aansturen met behulp van natuurlijke hersenactiviteit, waardoor ze eenvoudige manipulaties en handelingen kunnen uitvoeren die voor een gezond persoon elementair zijn, maar voor een verlamd persoon onbereikbaar.

Wetenschappers gaan de ontwikkeling verbeteren. Ondanks het unieke karakter en het succes van het experiment, zijn er een aantal tekortkomingen en problemen. Met name littekens belemmeren de gegevensoverdracht naar de computer. Deze littekens ontstaan ter hoogte van de implantatie van sensoren. Momenteel overwegen specialisten de mogelijkheid van draadloze methoden voor impulsoverdracht, maar het is nog te vroeg om hierover te praten.

Momenteel kan de mechanische hand nog geen complexere handelingen uitvoeren, zoals iets schrijven of veters strikken. Toch staat de vooruitgang niet stil en is het goed mogelijk dat wetenschappers de mogelijkheden van het kunstledematen nog verder zullen verbeteren.

[ 1 ], [ 2 ]