Chip kan paraplegiepatiënten helpen met bewegen

Onderzoekers van de Britse EPSRC hebben een chip ontwikkeld waarmee paraplegiepatiënten hun spieren kunnen trainen. Hij is even groot als de vingernagel van een kind en wordt in de ruggengraat geïmplanteerd.

Paraplegie is een verlamming aan beide zijden van het lichaam, inclusief de benen, en wordt net als een dwarslaesie veroorzaakt door een beschadiging van de zenuwen in de ruggengraat.

Het onderzoeksteam, onder leiding van professor Andreas Demosthenous van het University College London, gebruikt microverpakkingen om alle onderdelen van het implantaat in één unit te plaatsen. De onderzoekers snijden met een laser kleine elektrodes uit platinafolie. De elektrodes uit de platinafolie worden gevouwen en rondom de zenuw in de ruggengraat geplaatst. Met een kleine las worden de elektrodes gekoppeld aan een silliconenchip die, om corrosie van de hardware tegen te gaan, waterdicht is afgesloten. De chip met de elektrodes wordt Active Book genoemd, omdat hij volgens de onderzoekers op een boek lijkt.

Het is volgens de onderzoekers de eerste keer dat een dergelijke chip zo klein te maken is; alle elektrodes en de spierstimulator zitten in één unit. Dit zou patiënten in staat stellen om vaker hun spieren te trainen. Eerder was stimulatie van spieren bij deze patiënten alleen mogelijk door elektrodes aan de buitenkant van het lichaam te plaatsen. Dit is tijdrovend en patiënten moeten er telkens opnieuw voor naar een ziekenhuis.

"Deze chip heeft de potentie om meer spieren te stimuleren dan de huidige methodes", zegt onderzoeksleider professor Demosthenous. "De stimulatie van verschillende spiergroepen met de chip, kan ertoe leiden dat mensen weer genoeg kunnen bewegen om bijvoorbeeld te fietsen of roeien."

Reacties (44)

[Verwijderd]

Wat ik niet zo goed begrijp is: waarom kunnen we wel spieren aansturen door middel van een apparaat maar kunnen we niet een bypass maken net zoals we bij bloedvaten doen..?

[Kingpinda]

Een ader is een hol iets. er hoeft alleen bloed door te stromen. Dus pak je een mooi vat uit het been bijvoorbeeld en gebruikt die als bypass.

Een zenuwbaan is een ontzettend ingewikkelde kabelboom. Minder ingewikkeld bij de uiteinden van je extremiteiten natuurlijk. Dus dunnere of dikkere kabelbomen naar gelang het gebied waar het zit. Maar dan nog stel ik het mij voor als een ongelooflijk groot switchboard in de hersenen en dus een grote wirwar van kabelbomen door het hele lichaam. Die banen hebben allemaal een functie. Sensorisch, motorisch en dan ook nog het autonome zenuwstelsel dat niet eens opdrachten van de hersenen krijgt maar rechtstreeks vanuit het ruggenmerg. Bijvoorbeeld je brand je aan een vlam, het autonome zenuwstelsel laat je je hand terug trekken voordat je hersenen de pijn registreren.

Als ik iets fout zeg neem mij niet kwalijk beetje lang geleden deze materie

Maar iig ik neem aan dat het heel moeilijk is om zelfs maar te ontrafelen welke baan (en dan bedoel ik dus een minuscuul draadje in die kabelboom) wat aanstuurt.

Een multimeter gaat denk ik niet werken maar misschien boeken ze al vooruitgang op dat gebied.

Ik denk dat het net zo makkelijk is als in een vliegtuig. Een lampje doet het niet in de wc en de monteur moet de breuk vinden in het ruim zonder schema's.

[MAX3400]

Ik vind het een vreemde uitvinding. Ja, tuurlijk is het mogelijk middels interne of externe impulsen spieren te stimuleren maar nergens lees ik dus dat de patient op lange termijn zelfstandig weer een spier kan aanspannen.

We hebben het namelijk over een verlamming; een naamgeving voor iets waarbij zenuwbanen tussen spier en hersenen 100% kapot zijn. Dat valt never nooit te "repareren" met een chipje dus ondanks dat met deze uitvinding mogelijk de kwaliteit van leven vooruit gaat, is & blijft het (lullig gezegd) een placebo.

[shakedown]

Nu bega je een kleine denk fout. de zenuw banen zijn niet kapot, maar onderbroken. Daarboven en daaronder werkt het nog wel. (althans deels aan de onderkant, boven de leasie werkt alles nog)
Hoe de zenuw banen precies lopen kunnen we al wel bepalen maar hoe het door gegeven word niet. Een ontvanger is weer een stapje dichterbij met deze oplossing, een zender nog lang niet.

[MAX3400]

Ik snap je gedachtengang maar afgezien van de woordkeuze, snap ik toch iets niet.

Zenuwbaan is defect/kapot/onderbroken. Betekent dus dat "ergens" tussen hersenen en, bijvoorbeeld, grote teen de signalen niet meer verzonden/ontvangen kunnen worden. Hoe kan je dan zeggen dat het deels aan de onderkant nog werkt?

Ben zelf niet medisch onderlegd maar zenuwen naar/van een spier zijn over het algemeen niet redundant aangelegd dus als de verbinding naar die grote teen onderbroken is, heb je een grote teen waar je gaan kracht meer mee kan zetten noch zelfstandig kan bewegen, toch?

[defiler1974]

Het merendeel van de zenuwbanen loopt door de rug. Een dwarslaesie is een onderbreking van die zenuwbanen, dit kan geheel of gedeeltelijk gebeuren.
Om een vergelijking te maken, denk aan een bundel stroomdraden waarbij de helft wordt doorgesneden en mischien sommige draden half doorgesneden, waardoor er af en toe wel contact wordt gemaakt, of sterk verminderd contact.

Dit resulteert in 'kortsluiting' of een zwakke stroom door de zenuw. Hierdoor kan een spier dus nog gedeeltelijk werken, maar bijvoorbeeld sterk verzwakt.

[Reactie gewijzigd door defiler1974 op 23 juli 2024 01:34]

[MAX3400]

Wanneer beide benen óf beide armen volledig verlamd zijn, inclusief het bijbehorende gedeelte van de romp, spreekt men van een paraplegie. In het overgrote deel van de gevallen gaat het bij een paraplegie om een verlamming van beide benen. De armfunctie blijft meestal gespaard omdat de zenuwen die de armen verzorgen al vroeg het ruggenmerg verlaten. Omdat de zenuwen die de armen en benen verzorgen in het ruggenmerg vlak naast elkaar lopen, is een verlamming van alleen de beide armen zeldzaam. Dit gaat meestal gepaard met een verlamming van de beide benen (quadriplegie ). Wanneer de verlamming niet volledig is, is er sprake van een paraparese.

Oftewel, ergens in het ruggenmerg zijn de zenuwen naar de onderste helft van het lichaam volledig doorgesneden. Blijf dus helaas bij mijn eerdere conclusie; deze chip is een placebo om de verlamde spieren "in vorm" te houden maar nooit meer te gebruiken.

Ben het wel eens met de comments dat als er een zender & ontvanger ergens geplaatst kan worden, dat dan het gebruik van de getroffen lichaamsdelen hersteld kan worden.

[shakedown]

placebo kun je het deels noemen echter dat is een stap in het proces. Als het lukt om die spier groepen aan te sturen voor een klein beetje training gaat de ontwikkeling gewoon door. Nieuwe techniek, combinatie van bestaande technieken, doorbraak in materialen die we hebben uitgevonden, enz enz enz. Stel dit is stap 50 met dit als resultaat. indien we bij stap 300 aankomen, kunnen we zeker meer dan bij stap 50...

Helaas heeft de medische ontwikkeling geen vast stappen plan. Je kunt nooit zeggen waar we over 1, 5 of 10 jaar zijn. De medische wereld begint met een idee en daar vanuit worden tientallen nieuwe ideeën geboren. Veel doorbraken zijn toevallige ontdekkingen. Daar stuit je alleen op door geen eind plan te hebben.

Morgen kan er een historische doorbraak komen, morgen kunnen aliens de aarde bezoeken...

[shakedown]

Een zenuw baan is niets anders dan een draadje van de hersenen naar de spier. zoals een koper draad dat is van de aan/uit knop van de kamer lamp. Breek de kabel en het werkt niet meer. Fix de kabel en het werkt weer.
Uiteraard zit het iets complexer in elkaar met degeneratie verschijnselen, atrofie enz, enz. Maar de zenuw baan onder de onderbreken werkt in principe, zeker de eerste tijd nog zonder problemen.

[defiler1974]

En waarom niet? Ze plaatsen hier een chip op de zenuwbanen die naar de spieren lopen. In een volgende evolutie van deze chip is het goed mogelijk om ook op de aansturende zenuwbaan een contact te zetten en dit door te geven aan de zenuwbaan van de spier.

Overigens zijn er ook andere mogelijkheden (als bijvoorbeeld het hersengedeelte voor die spiersturing ontbreekt), het aanspannen van een bepaalde rugspier kan ook als 'trigger' worden gebruikt voor het aansturen van een beenspier.

Dit is veel meer als een placebo, met dit middel kunnen mensen een hogere vorm van zelfstandigheid bereiken en meer plezier in het leven als gevolg daarvan.

[shakedown]

whow! als je dit bedenkt in combinatie met een exo-skeleton is het misschien wel mogelijk mensen met een dwars leasie weer te laten lopen.
Indien de chip wordt geplaatst tot waar de zenuw banen nog werken en daarmee de exo benen aan kunnen sturen, lijkt me het een fantastische vooruitgang. Spieren werken door een elektronische prikkeling. Een puls die spieren activeert kan in principe ook elektronica aansturen.

[Reactie gewijzigd door shakedown op 23 juli 2024 01:34]

[Kingpinda]

Zo'n exoskeleton bestaat al. Hybrid artificial limb van cyberdine (jaja deze japanse proffesor heeft teveel terminator en space oddesey gekeken. Maar dit werkt doormiddel van plakkertjes op de huid die dus de miniscule pulsen van de hersenen naar de spieren opvangen. Probleem idd is dat dan wel de zenuwbanen moeten functioneren. Maar wie weet. Als je hebt gehoord van fantoompijn (Pijn in je voet bv terwijl het hele been is geamputeerd) Dan zou het misschien ook zo kunnen zijn dat de hersenen nog steeds impulsen geven naar ledematen die niet meer bestaan of waar de zenuwbanen niet meer funtctioneren. Alleen strand die impuls natuurlijk waar de zenuwbanen ophoud. Wellicht kan dus wat je zegt de impuls overgenomen worden waar de zenuwbaan niet meer funtioneerd.

[barfieldmv]

En zodra ze dat werkend hebben kunnen ze de impulsen mischien wel doorsturen naar de uiteindelijke spieren die dan ook weer aan de slag kunnen.

[stephenskocpol]

Maar da's wel lastig, de meeste vrij simpele bewegingen vereisen al de samenwerking van een heleboel spieren, en om die allemaal even met een 'bypass' aan te gaan sturen zal nog moeilijk blijven.

Individuele spieren aansturen als proof of concept is natuurlijk interessant als er iemand is die hier graag aan mee wil werken. Ik kan me wel voorstellen dat er zo iemand is.

[MorgothG]

Dat het brein uiteindelijk om kan gaan met de implantaten is in mijn ogen het meest bijzondere. Natuurlijk proberen de implantaten zo goed mogelijk aan te haken op impulsen van het lichaam. Maar het zal toch niet hetzelfde zijn. Dat je brein dat dan kan fine tunen / leren / nieuwe firmware kan maken om bugfixes te doen maakt het brein tot een meesterlijke computer.

[Azbest]

Inderdaad, dat is naar mijn idee ook nog heel ver weg. Denk eens aan al die telecom visionairs die beeld geluid en weet ik veel wat allemaal beloven op een smartphone. In de praktijk werkt skype bij lange na niet vlekkeloos, zelfs niet op een desktop.
Het zal naar mijn idee pas echt goed werken wanneer meerdere technieken en bedrijven elkaar gaan aanvullen/versterken.

Niettemin de techniek is mooi, dat geeft toch hoop voor diegene die weer terug willen wat ze ooit of nooit hadden. Toch denk ik dat het ook belangrijk is om na te denken over het feit dat er mensen met beperkingen zijn die dat niet zozeer als een probleem meer zien.
Het is typisch het beeld wat gezonde mensen hebben van mensen met een beperking: "wat erg"/"wat lastig"/"wat zielig", etc.

Zo las ik laatst iets over iemand die door een auto ongeluk vanaf zijn middel verlamd was geraakt en nu een goed betaalde sporter in rolstoel is. Daarvoor had hij naar eigen zeggen geen invulling in zijn leven. Kortom: beperkingen kunnen ook weer kracht/richting in het leven geven!

[Nightm4re!]

Goed om te zien dat ze toch die mensen weer willen laten lopen etc,

De werking van de chip is best slim bedacht,
en voor die groep mensen die het hebben,
Die kunnen dan wel weer gewoon fietsen en lopen!

Echt goed!
Ik vind deze methode beter als de vorige!

[Reactie gewijzigd door Nightm4re! op 23 juli 2024 01:34]

[DonJunior]

Robocop anyone?!

Maar wat ontzettend gaaf dat dit soort dingen allemaal mogelijk is tegenwoordig. Dat je na een bizar motorongeluk niet direct bij de pakken neer hoeft te zitten (mits je het natuurlijk hebt overleefd) maar ook nog de kans hebt om weer te kunnen revalideren. Mooi hoor!

[Rubén89]

Mooi om te zien dat techniek behalve om bv. smarthpones te bouwen ook gebruikt wordt voor, laten we zeggen, meer nobele doelen. Een smile op m'n gezicht en het is nog mooi weer ook

[Adanteh]

"De stimulatie van verschillende spiergroepen met de chip, kan ertoe leiden dat mensen weer genoeg kunnen bewegen om bijvoorbeeld te fietsen of roeien."

Ze doen het af alsof het niks is, maar dit is natuurlijk iets om behoorlijk trots op te zijn. Vraag me wel af of dit makkelijk genoeg is om in te 'bouwen' en hoe het met de prijs zit. Er zijn tegenwoordig teveel uitvindingen die in de praktijk zinloos zijn, omdat ze gewoon niet betaalbaar zijn.

[T-gamer]

Dit zijn toch de technische ontwikkelingen die (in mijn ogen) de hoofdreden voor onderzoek moeten zijn. Op zo een manier kan iemand die door bv. een ongeval deels verlamt is meer mobiel worden. Tegenwoordig zie je (nog steeds niet) overal een oplossing om mensen in rolstoelen enz binnen te laten.
Een van de beste toepassingen van de tegenwoordige techniek dus.

[BryanD]

Ik kon zo snel niet opmaaken uit de tekst, maar heeft deze chip nu een soort kroonsteentje effect waarbij het pulsen van de hersenen door sluist naar de spier? of geeft deze chip zelf pulsen uit aan de spieren. Want als men het kroonsteentje principe zou kunnen toepassen zou dit mensen, met training welliswaar, weer in staat stellen om te lopen na een ongeluk (of iets in die trand).