Een verlamde vrouw bestuurt een kunstmatige hand met behulp van het denken

De 52-jarige Amerikaan Jan Schuermann, die het hele lichaam heeft verlamd, heeft geleerd een mechanische hand te beheersen met behulp van denkvermogen. Een complex mechanisch apparaat wordt bestuurd door impulsen die afkomstig zijn van het menselijk brein.

 

Dertien jaar geleden verloor Jane haar vermogen om te bewegen vanwege een dwarslaesie, haar zenuwstelsel was gebroken en dit leidde tot de gevolgen die de patiënt heeft bij de fractuur van de halswervels.

Wetenschappers van de Universiteit van Pittsburgh hebben ongelooflijk veel gedaan - ze implanteerden elektroden in de hersenen met behulp waarvan een vrouw een kunstmatige hand kon besturen.

Een door specialisten ontwikkeld computerprogramma kan impulsen uit de hersenschors fixeren en zo kan een persoon een kunstmatige hand besturen.

De vrouw onderging een operatie om een netwerk van elektroden in de hersenen te implanteren, die zich aan weerszijden bevinden in de buurt van de neuronen die verantwoordelijk zijn voor het beheer van ledematen. Daarna werden de elektroden bevestigd aan de robotmanipulator en het computerprogramma.

Experts noemen deze prestatie een belangrijke stap vooruit op het gebied van protheses, wanneer een persoon kan leren om ledematen te controleren met behulp van alleen het denken.

De patiënt nam twee dagen om te leren hoe hij zijn hand in verschillende richtingen kon bewegen en na een week kon ze voorwerpen van verschillende vormen nemen. Jan concentreerde zich niet op hoe ze haar hand moest bewegen, namelijk op een specifiek doel, bijvoorbeeld om het gewenste object van de tafel te nemen.

Andrew Schwartz, een professor neyrobilologii van de Universiteit van Pittsburgh, zei dat alle wetenschappers die hebben deelgenomen aan het programma waren onder de indruk van de snelheid waarmee Jane was in staat om het beheer van een moeilijke mechanisme onder de knie.

Aan het begin van het experiment was de robotmanipulator zo geprogrammeerd dat hij de bewegingen van de patiënt kon helpen en mogelijke kleine fouten kon uitsluiten. Maar na een korte tijd begon Jane zelf met de kunstmatige hand om te gaan, zonder de hulp van het programma.

Aan het einde van drie maanden wist de verlamde vrouw 91% van de taken al met behulp van een mechanische ledemaat uit te voeren en leerde ze tegelijkertijd om het dertig seconden sneller te doen.

Dit zijn fenomenale resultaten, die een echte doorbraak betekenen in de biogeneeskunde. Dankzij de ontwikkeling van wetenschappers kunnen verlamde mensen de mechanische ledematen onder controle houden met behulp van natuurlijke hersenactiviteit, waardoor ze eenvoudige manipulaties en handelingen kunnen uitvoeren, elementair voor een gezond persoon, maar niet toegankelijk voor verlamden.

Wetenschappers gaan de ontwikkeling verbeteren. Ondanks het unieke karakter en het succes van het experiment, zijn er een aantal tekortkomingen en problemen. Vooral littekens interfereren met de overdracht van gegevens naar de computer. Ze worden gevormd op het gebied van implantatie van sensoren. Op dit moment overwegen experts de mogelijkheid van draadloze overdracht van impulsen, maar tot nu toe is het nog te vroeg om hier over te praten.

Op dit moment is de mechanische arm niet in staat om meer complexe acties uit te voeren, bijvoorbeeld om iets te schrijven of veters te strikken, maar de voortgang staat niet stil, daarom is het heel goed mogelijk dat wetenschappers de mogelijkheden van een kunstlid verbeteren.

[1], [2]