Robotik: Forscher entwickeln eine Handprothese mit Gefühl

Robotik: Forscher entwickeln eine Handprothese mit Gefühl

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Erstmals spürt eine Handprothese, wenn sie berührt wird und sendet die Signale ins Gehirn

von Susanne Kutter

US-Forschern ist es weltweit erstmals gelungen, eine Prothese zu entwickeln, die sich nicht nur mit Gedanken steuern lässt, sondern die auch fühlen kann.

Forscher des DARPA-Forschungszentrums des US-Verteidigungsministeriums haben es erstmal geschafft, einer Prothese Gefühl einzuhauchen. Mit der neu entwickelten künstlichen Hand, die sie einem 28-jährigen Querschnittsgelähmten samt Elektroden einsetzten, konnte der junge Mann jeden einzelnen Finger spüren, wie das Team am Rande einer Konferenz bekannt gab.

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Aufgerüstet mit Exoskeletten heben wir bald schwere Lasten, Sensoren schenken uns neue Sinne, und ein Sender im Gehirn verbindet uns mit dem Internet. Der Mensch der Zukunft wird zum womöglich unsterblichen Cyborg.

Cyborgs im Anzug Quelle: Getty Images

Justin Sanchez, der Manager des DARPA-Forschungsprogramm "Revolutionizing Prosthetics", sagt: "Wir haben den Kreislauf geschlossen." Nun kann die Prothese mit den Gedanken gesteuert werden und auch Tastempfindungen zurück ans Gehirn senden. Bisher waren Prothesen eher Einbahnstraßen.

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Mensch 2.0 - Welche Techniken und Implantate uns besser leben lassen

  • Besser hören

    Ein Mikrochip im Innenohr (38.000 Euro) lässt Taube wieder hören.

  • Stimmung steuern

    Hirnschrittmacher (ab 31.000 Euro) senden elektrische Impulse ins Gehirn, um epileptische Anfälle, das Zittern von Parkinson-Kranken und Depressionen zu heilen.

  • Berührungslos greifen

    Ein Chip erfasst Nervenreize. Denkt ein Proband "Greifen", kann er eine Prothese fernsteuern.

  • Magnetismus spüren

    Werden kleine Magnete unter die Haut der Fingerkuppen implantiert (200 Euro), können Menschen elektromagnetische Felder wahrnehmen.

  • Lähmung überwinden

    Mit einer vollelektronischen Orthese (60.000 Euro) können Menschen gelähmte Gliedmaßen wieder benutzen.

  • Natürlich gehen

    Mikroelektronik in modernen Prothesen (30.000 bis 40.000 Euro) kontrolliert und steuert innerhalb von Millisekunden die Position des Kunstbeins beim Gehen, Rennen oder Treppensteigen.

  • Schneller rennen

    Mit superleichten Karbonfedern (8.000 Euro) spurten Sportler besser als mit normalen Fußprothesen.

  • Schmerzfrei leben

    Implantate nahe dem Rückenmark (etwa 20.000 Euro) stoppen die elektrischen Nervensignale - und damit das Schmerzempfinden.

  • Gesund verdauen

    Elektronische Schrittmacher kontrollieren die Funktion von Magen, Blase und Darm (ab 14.400 Euro).

  • Kraftvoll zupacken

    Der Brustmuskel wird in mehrere Segmente unterteilt, mit denen Arm und Kunsthand präzise gesteuert werden (60.000 Euro).

  • Länger leben

    Schrittmacher (ab 5.100 Euro) und implantierbare Defibrillatoren (ab 15.500 Euro) halten geschädigte Herzen mit elektrischen Impulsen auf Trab.

  • Adlerscharf sehen

    Exakt geschliffene Kunststofflinsen (je 3.000 Euro) heilen den grauen Star. So erreichen viele Patienten anschließend 180 Prozent Sehschärfe.

  • Umrisse erkennen

    Blinde können mit einem Computerchip (73.000 Euro ohne Operation), der in die Netzhaut implantiert wird, wieder sehen. Eine Kamerabrille überträgt Bilder zum Chip, der das Signal an den Sehnerv weiterleitet. Der Akku am Gürtel liefert den Strom.

Zwar müssen Menschen, die einen Arm oder ein Bein verloren haben, sich schon lange nicht mehr mit Holzbeinen oder funktionslosen Armattrappen begnügen: Seit vielen Jahren gibt es Prothesen, mit denen die Patienten wieder Sport treiben, arbeiten und ein fast normales Leben leben können.

In jüngster Zeit bieten Medizintechnikunternehmen auch Prothesen an, die sich mit Gedankenkraft steuern lassen: Dazu werden die elektrischen Signale, die zum Beispiel im Oberarm des Patienten in den Muskeln ankommen, wenn er "Hand öffnen" oder "Hand schließen" denkt, an die Prothese weitergeleitet.

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Was bisher allerdings extrem schwierig war: Den Prothesen das Fühlen beizubringen. Zwar lassen sich Kunsthände oder Füße mühelos mit Druck- und Tastsensoren bestücken. Das empfangene Tastsignal jedoch wieder als Elektroimpuls ans Gehirn zurück zu leiten, gelingt nicht über den Arm- oder Beinstumpf, dazu muss eine Elektrode direkt ins Gehirn eingebaut werden.

Genau das haben die DARPA-Forscher nun bei dem Querschnittsgelähmten gewagt: Chirurgen platzierten die Elektrode direkt in dem Hirnareal, das für Bewegungen zuständig ist. Und es funktionierte: Verbanden sie dem Probanden die Augen und berührten dann einzeln die Finger der Kunsthand, konnte er genau sagen, welcher Finger es war. Als die Forscher zwei Finger auf einmal berührten, bemerkte er auch das sofort, erzählt Sanchez: "Er fragte, ob wir ihn veräppeln wollen."

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