Cookies op Tweakers

Tweakers maakt gebruik van cookies, onder andere om de website te analyseren, het gebruiksgemak te vergroten en advertenties te tonen. Door gebruik te maken van deze website, of door op 'Ga verder' te klikken, geef je toestemming voor het gebruik van cookies. Wil je meer informatie over cookies en hoe ze worden gebruikt, bekijk dan ons cookiebeleid.

Meer informatie

Door , , 59 reacties

Amerikaanse onderzoekers hebben naar eigen zeggen voor het eerst twee met gedachten bestuurbare armprothesen succesvol bij een man getest. De armen van de man zijn veertig jaar geleden geamputeerd, maar door de innovatie kan hij weer verschillende bewegingen maken.

De man was veertig jaar geleden betrokken bij een ongeluk, waarbij hij allebei zijn armen verloor. Door de ontwikkeling van het Applied Physics Laboratory van de Johns Hopkins University kan hij met kunstarmen echter weer bepaalde bewegingen maken. Hij kan de armprothesen met zijn gedachten besturen. Er worden prikkels naar de overgebleven zenuwen in zijn schouders verstuurd, waarna de robotarmen in beweging komen.

De Amerikaan moest eerst een operatie ondergaan. Het ging daarbij om targeted muscle reinnervation: dit is een relatief nieuwe methode waarbij aanpassingen aan oorspronkelijke zenuwen, die ooit verantwoordelijk voor het aansturen van de arm en hand waren, worden gemaakt. Het is volgens de onderzoekers daardoor mogelijk om de protheses te bedienen door te denken aan de handeling die moet worden uitgevoerd.

Nadat de methode was getest, werd de man in een speciaal ontworpen harnas dat de prothesen ondersteunde gehesen. Zodra alles op elkaar afgestemd was, werd de innovatie in de praktijk getest. De man verplaatste bij die test een object van een lagere plank naar een hogere plank. De kunstarm moest acht verschillende bewegingen maken om die handeling te doen. Daarvoor waren tien trainingsdagen nodig en dat was volgens de onderzoekers ver beneden verwachting.

De armprothesen zijn nog niet te vergelijken met menselijke armen. In het huidige ontwerp kunnen de schouders, ellebogen, polsen en handen weliswaar worden bewogen, maar dat kan niet tegelijkertijd. De onderzoekers zeggen dat de persoon moet selecteren welke beweging hij wil maken. De man moet tussen de verschillende handelingen een korte rustpauze nemen. Om een object te pakken, moeten alle elementen dus eerst in de juiste positie worden geplaatst.

De onderzoekers denken dat er nog veel ruimte voor doorontwikkeling is en dan ook aan het begin van het traject te staan. Het volgende doel van het project is om te kijken hoe de innovatie functioneert in het dagelijks leven.

Moderatie-faq Wijzig weergave

Reacties (59)

Kijk, als deze techniek zich nog even doorzet kan ik ook een nieuwe hand krijgen.
(Mijn rechter hand wijkt sinds mijn geboorte al af van een normale hand)
De techniek is al verder. Gister een artikel over gelezen, ik dacht dat Tweakers de mist inging met het noemen van een man.
Thanks to researchers at the University of Pittsburgh, Jan Scheuermann, who has longstanding quadriplegia and has been taking part in the study for over two years, has gone from giving "high fives" to the "thumbs-up" after increasing the manoeuvrability of the robotic arm from seven dimensions (7D) to 10 dimensions (10D).
Die vrouw is vanaf de nek verlamd maar kan via de "bionische" arm zichzelf bijvoorbeeld ook chocolaatjes geven.
Zie dit artikel. Dus jouw vervangende hand is wellicht dichterbij dan je na het lezen van het artikel hier had gedacht.
Als ik me niet vergis gaat het toch over twee verschillende technieken. Bij de man in het bovenstaande artikel gaat de sturing via de zenuwen in arm/schouders, terwijl bij de vrouw in het artikel waar jij naar doorverwijst operatief een elektrodenarray in de hersenen moest worden aangebracht:

"After her eligibility for a research study was confirmed in 2012, Jan underwent surgery to be fitted with two quarter-inch electrode grids, each fitted with 96 tiny contact points, in the regions of Jan's brain that were responsible for right arm and hand movements."

Hoewel ik zelf bezig ben met onderzoek naar (weliswaar non-invasieve) brain-computer-interfaces, zou ik toch de voorkeur aan geven aan de methode die de onderzoekers van John Hopkins hebben ontwikkeld. ;)

Beide gevallen zijn echter zonder twijfel knappe staaltjes wetenschap!
"Man bedient twee armprothesen met zijn gedachten"

Klopt niet, de man beweegt zijn spieren die in zijn schouders en borst zitten die vroeger vast zaten aan zijn armen, en dan ziet de software van de armen dat ze moeten bewegen, als bepaalde spieren bewegen.

Jammer want dat werd DUIDELIJK in de Video clip gezegd op 1:10.

[Reactie gewijzigd door AmigaWolf op 18 december 2014 22:22]

Precies, de titel is misleidend. Nuja, je zou kunnen zeggen dat hij door de zenuwen spieren in de schouders/borst onrechtstreeks zijn gedachten gebruikt om de prothese te bewegen neem ik aan...
Erg tof hoe deze dingen toch in sneltreinvaart lijken te gaan. :) Trouwens, met de opties 'high five' en 'thumbs-up' worden de controles voor de artsen sowieso een vrolijke aangelegenheid. :P
Het is wel de vraag of het kan als je nooit je hand goed hebt kunnen gebruiken. Mogelijk mist je brein dan bepaalde constructies, die sinds je geboorte nooit de kans kregen om goed te ontwikkelen. Bij deze man zijn die er wel gekomen, al kan 40 jaar aan leven zonder armen veel schade doen aan de aansturing van armen in je brein.
De hersenen kunnen ongelimiteerd veel ledematen bedienen. Ook ledematen die we nooit gehad hebben. Zolang de impulsen maar uitgelezen worden of verzonden kunnen worden via een zenuwbaan. Er zijn commerciŽle interfaces beschikbaar die je in staat stellen virtuele karakters te bedienen met je gedachten, Het enige wat zo'n interface doet is mappen hoe je hersenactiviteit is wanneer je in rust verkeerd en hoe je hersenactiviteit is wanneer je een specifiek commando uitvoert. Dat stelt je in staat om extra ledematen te bedienen die verder los staan van alle ledematen die je hebt. En dan maakt het niet uit of het er 1 is of 8. En maakt het niet uit of het een ledemaat is dat we hebben of een ledemaat dat we helemaal niet hebben zoals een staart.

[Reactie gewijzigd door Seth_Chaos op 18 december 2014 16:49]

Heb je hier een bron van? Het klinkt namelijk heel ongeloofwaardig, dat een mens 4 armen zou kunnen besturen als hij die had. (lijkt me eigenlijk best leuk :+ ) Ik had verwacht dat de hersenen gemaakt zouden zijn voor twee armen en twee benen, en dat een extra ledermaat dan niet gebruikt kan worden omdat we er niet voor gemaakt zijn.
Hersenen zijn nergens specifiek voor gemaakt. Ze programmeren zichzelf op basis van feedback, simulatie en ervaring in het verleden. Daarom kunnen we ook elk stuk gereedschap gebruiken, en kunnen we alles trainen.
Geweldige dingen die hersenen.

Overigens stuur je al veel meer dan 4 spieren aan tegelijkertijd. We zijn meer dan een bolletje met 4 ledematen ;)

[Reactie gewijzigd door Durandal op 18 december 2014 17:30]

Het is echter wel zo dat hersenen het meest flexibel zijn in je kindertijd. Als je als kind niet hebt geleerd om bijvoorbeeld die 4 armen (of zelfs 2) te besturen, wordt dat later een stuk moeilijker om aan te leren. Om dezelfde reden zal mijn motoriek waarschijnlijk nooit echt geweldig worden. Gelukkig heb ik er weinig last van, zolang ik niet erg nauwkeurig hoef te solderen, want als je me ziet solderen zal je denken dat ik Parkinson heb.
Ondanks je plus 3 zit je er volgens mij faliekant naast! Of kan je het in ieder geval niet zo simpel stellen! Het brein is zo ontzettend complex, veel hersenkracht gaat bijvoorbeeld naar je handen, het lijkt me dus onwaarschijnlijk dat de hersenen eindeloos schaalbaar zijn! Ze zijn wel degelijk afgestemd op het lichaam wat er bij hoort.

Dat je software kan maken die vervolgens hersen patronen kan uitlezen en die aan bepaalde commando's kan hangen, heeft niets te maken met het feit of jouw brein in staat is 100 armen tegelijkertijd te bedienen ;-)
Je doet ook het meest met je handen, niet waar? Er zitten een hoop spieren in en je bent er heel behendig mee. Het gebiedje in je hersenen dat actief wordt als je iets met je tenen doet zal veel kleiner zijn.

Even een analogie; Als ik mijn harddisk voor 90% vol met films zet en de rest met documenten is 'ie dan ook beter in films?
Die afstemming op het lichaam heb je aangeleerd. Zegt niets over wat je er nog bij kan leren.

Verder heb ik niets over eindeloos gezegd; het aantal neuronen is eindig dus het aantal aansturingen ook, maar zolang jij nog kan leren een nieuw stuk gereedschap te gebruiken kan je ook leren (mits je het kan aansturen natuurlijk) een 3e arm te gebruiken.
Een spin heeft 8 armen en 8 ogen. Ik mag graag aannemen dat die spin minder hercencellen dan jij gebruikt ;)
Er is natuurlijk wel een groot verschil tussen de onderbewuste aansturing van onze natuurlijke ledematen en het vertalen van bewust geactiveerde delen van de hersenen naar bewegingen van kunstmatig aangebrachte apparaten.

De controle over het starten van bewuste bewegingen zit ook in een ander gedeelte van de hersenen dan de uitvoering ervan (zie: http://www.hopkinsmedicin...y_of_the_brain_85,P00773/).

Dus ja, op zich zijn zenuwbanen een soort USB-kabels die voor van alles en nog wat kunnen worden gebruikt, maar hoe de hersenen met bepaalde zaken om gaan maakt wel een groot verschil.
Dit is niet helemaal zo, zoals ik het heb geleerd. Elke beweging vraagt een bepaalde ruimte op de motorische schors en alles daaromheen. Je hersenen zijn op bepaalde gebieden slecht in aanpassen, zoals ook wordt gedemonstreerd bij een klein CVA. Extra ledematen afzonderlijk aansturen zou best wel eens erg moeilijk kunnen zijn. Wel is het zo dat de mens voorwerpen aan zijn motorische map kan voegen als hij het gebruikt. Een muziekinstrument wordt onderdeel van je lichaam, totdat je het weer weglegt.

In dit geval, gaat de prothese als lichaamseigen aanvoelen. Zeker als ze ook sensorische feedback kunnen geven, zijn de toepassingen eindeloos. De nieuwe hand van Skywalker zou dan precies zo kunnen.
Zou je je 'slechte' hand dan laten amputeren en voor zo'n geavanceerde prothese kiezen? Ik mag me gelukkig prijzen dat mijn ledematen 100% functioneel zijn en uiteraard ken ik jouw situatie niet, maar dat lijkt me toch niet zo'n makkelijke beslissing, of wel? Ben ik -met alle respect- toch wel benieuwd naar.
Kan momenteel genoeg met mijn ledenmaten, maar heb er soms wel last van in de vorm van pijn. (Heeft dan te maken met de omgeving waar ik mij in bevind, ijskoud weer etc)

Maar een goed functionerende hand, dat zou wel erg fijn zijn!
Om je vraag te beantwoorden, Ja ik zou bereid zijn om hem te laten amputeren als dat nodig zou zijn.
Wel komisch, maar logisch, om te zien dat z'n armen in de vreemde* houding blijven staan, want hij krijgt geen feedback dat dit een vermoeiende positie is om aan te houden in tegendeel zelfs.
* soort van Micheal Jackson - Thriller move

[Reactie gewijzigd door GewoonWatSpulle op 18 december 2014 15:38]

maar dat is ook niet vermoeiend voor hem ;)

Verder super ontwikkeling. Heel fijn voor deze mensen dat er wat aan te doen valt.
Dat viel mij ook al op :)
Ik denk dat het op een stukje fine-tuning aankomt om de armen een soort idle-mode te geven (natuurlijk niet als hij net iets vast heeft).

Wat dan ook mooi zou zijn, is dat zijn armen dan ook meehelpen zijn evenwicht te bepalen tijdens het lopen (je ziet dat hij zichzelf een andere manier heeft aangewend).
Mooi stukje innovatie. Grappig dat Google er ook meteen een zorgverzekering advertentie bij propt.
Toch is dat wel relevant eigenlijk...

Het is om te beginnen een fantastische ontwikkeling. Prachtig om te zien wat voor stappen er gemaakt worden. Maar tegelijk vraag ik me ook af: betekent dat het kan, ook dat we het moeten gaan doen? Welke kosten zijn hier mee gemoeid? Kunnen we echt dat soort kosten maken om deze mensen te helpen? Nieuwe technologie in de medische wereld is vaak extreem kostbaar. Toch zijn de middelen die we (aan zorg) kunnen en willen uitgeven niet oneindig. Dat betekent dat je ergens keuzes moet maken, zowel tussen het zorgaanbod als tussen zorg en andere belangrijke dingen. Hetzelfde geldt natuurlijk voor peperdure medicijnen, waar je hier een mooi artikel over kan lezen.

Tegelijk kan je je afvragen of de medische wereld wel de grote afnemer zal zijn van dit soort technologie. Ik denk van niet. Ik zie veel meer toepassingen, vooral militair. En of we daar nu zo blij mee moeten zijn...
Waarom had ik hier nou het filmpje van de fappende protese verwacht ?
https://www.youtube.com/watch?v=NvJ7KWlgCaU
Als we dan toch bezig zijn dan mag deze van The Big Bang Theory er ook wel bij :P

https://www.youtube.com/watch?v=Tb627xDlqBs
Heel langzaam rollen we een nieuw tijdperk in. Hadden wij het vijf a tien jaar geleden nog over toekomstige techniek waar prothesen actief met de hersneen werden bediend zitten we nu al in de tijdperk. Over nog eens vijf a tien jaar zullen (iig in het westen) dit soort prothesen tot de standaard behoren.

We mogen verwachten dat deze soorten prothesen in de nabije toekomst steeds nauwer verweven zullen zijn met het biologische lichaam en uiteindelijk volwaardige vervangers zullen zijn van biologische lichaamsdelen.

Rest ons de filosofische discussie; wanneer is een mens een cyborg? Zijn mensen met dit soort prothesen al cyborgs. Waren mensen met passieve 'traditionele' prothesen al cyborgs of moet de techniek nog verder integreren voor het cyborgs zijn?
Hoe gaan wij verder om met mensen die (nu al) doelbewust hun biologische ledematen willen laten vervangen voor dergelijke kunstmatige ledematen? Questions...questions.

/@ de317070 - Ik kan je helaas niet +1-en maar inside knowledge wordt altijd gewaardeerd.

[Reactie gewijzigd door Auredium op 18 december 2014 16:02]

Over nog eens vijf a tien jaar zullen (iig in het westen) dit soort prothesen tot de standaard behoren.
Als iemand die onderzoek doet naar dit soort dingen: daar mag je gerust 15-20 jaar van maken. Dit prototype werkte nu (even?) in een academische setting. Vooraleer die dingen betrouwbaar (en robuust) genoeg zijn voor de patient om mee te nemen naar huis is er nog veel werk.
Off topic: kan die vent niet even zijn kauwgom uit doen? :|
Is on topic.
Het kauwen geeft iets te doen tijdens het vele wachten, het zorgt voor afleiding als je de wetenschappers en artsen even niet kunt volgen en het geeft concentratie als je zelf iets moeilijks en nieuws moet doen.
Daarom zijn koeien ook zo slim.
Go science! Hoewel beide technieken (bewegende protese & gedachtenbesturing) al beide aanwezig waren, is een combinatie van beide in actie op deze man echt waanzinnig gaaf om te zien! Ben echt zeer benieuwd wat de toekomst ons nog gaat brengen.
Wat zou er in de hoek staan op 00:57 sec in de rechterhoek voor het raam? Een soort prothese met wielen?
Wat een geweldig stukje techniek! Het ziet er allemaal nog niet even vloeiend uit, maar dat maakt niet veel uit. Ik vind het al geniaal dat je zoiets kan besturen met je hersenen!

Ben benieuwd wat dit in de toekomst gaat brengen!
Veel van wat we de laatste 30 jaar in SF-films zagen wordt langzaamaan werkelijkheid. Fascinerend (zoals Spock zou zeggen) en spooky tegelijk.
Ik stel me zo voor dat de beperkingen liggen in: zenuwsignaal aftappen en omzetten naar iets bruikbaars (en omgekeerd signalen aan het lichaam geven), gewicht van prothese, accuduur, bevestiging aan het lichaam etc.

Op dit item kan niet meer gereageerd worden.



Apple iOS 10 Google Pixel Apple iPhone 7 Sony PlayStation VR AMD Radeon RX 480 4GB Battlefield 1 Google Android Nougat Watch Dogs 2

© 1998 - 2016 de Persgroep Online Services B.V. Tweakers vormt samen met o.a. Autotrack en Carsom.nl de Persgroep Online Services B.V. Hosting door True