Darpa pompt geld in 'autonome' bionische ledematen

Onderzoekers aan de John Hopkins University werken in opdracht van Darpa, het researchinstituut van het Amerikaanse ministerie van Defensie, aan een nieuwe generatie kunstmatige ledematen die vrijwel autonoom dienst kunnen doen.

Darpa heeft besloten om geld te blijven steken in het onderzoekprogramma van de universiteit. Het researchinstituut besloot al eerder om ruim dertig miljoen dollar vrij te maken voor het project dat als doel heeft om mensen met geamputeerde ledematen een beter functionerende kunstarm of -been te bieden. De vraag naar dergelijke protheses blijft stijgen; zo overleven Amerikaanse soldaten door kogelwerende vesten steeds vaker verwondingen die voorheen dodelijk waren, maar de zwaargewonde militairen moeten vaak na een operatie een of meerdere ledematen missen.

Het onderzoek van de John Hopkins University is in twee fasen verdeeld; in 2007 wist het team een eerste kunstmatige hand te ontwikkelen. De 'Proto 1' beschikte over acht scharnierpunten. Het onderzoeksteam werkt nu in de tweede fase aan een bionische hand met 25 scharnierpunten. De 'Proto 2' kan volgens de onderzoekers vrijwel alle bewegingen uitvoeren die een hand van vlees en bloed kan maken. Daarbij worden de vingers aangedreven door 15 motoren, zo bericht Daily Tech.

De onderzoekers willen zich nu vooral gaan focussen op de benodigde aansturingstechniek. De kunstmatige ledematen kunnen door het plaatsen van elektroden op de huid alleen eenvoudige bewegingen maken; de fijne motoriek die nodig is voor het correct aansturen van de vingers kan zo niet worden gerealiseerd. Bij een verbeterde versie moeten de elektroden direct in het spierweefsel van de patiënt worden aangebracht, waardoor ook de vingers op de juiste manier aangestuurd kunnen worden.

Om de meest verfijnde controle in de bionische hand te krijgen te verkrijgen, is het bij sommige gebruikers nodig om de sensoren direct te koppelen aan de zenuwbanen. Zo moeten de elektroden de opdrachten die vanuit de hersenen komen correct kunnen registeren. Bijkomend voordeel zou zijn dat patiënten zich minder moeten concentreren om alle beweging stap voor stap en in de juiste volgorde af te werken. Bovendien zou door deze directe koppeling met het brein de gebruiker in de toekomst ook tastzin kunnen krijgen en hem in staat moeten stellen om bijvoorbeeld temperatuurverschillen in opgepakte objecten te kunnen voelen.

De onderzoekers vermoeden dat uiteindelijk een combinatie van de diverse aansturingstechnieken nodig zal zijn om de protheses zo autonoom mogelijk te laten werken. Het team streeft er naar om in 2009 de kunstmatige arm zo ver te hebben ontwikkeld dat het mogelijk moet zijn om de technologie in de praktijk toe te gaan passen.