Onderzoekers creëren met gedachten bestuurbare en geïmplanteerde armprothese

Onderzoekers hebben een geïmplanteerde armprothese ontwikkeld die met de hersenen kan worden aangestuurd. Een Zweedse man is naar verluidt de eerste persoon bij wie het gelukt is om zo'n geïmplanteerde armprothese te laten samenwerken met de spieren, botten en het zenuwstelsel.

De arm van de Zweedse man is ongeveer tien jaar geleden geamputeerd, zo schrijft Chalmers University. Om het project te laten slagen, heeft de man in de afgelopen tijden uitvoerige operaties ondergaan. Aan zijn bot is een implantaat van titanium bevestigd en aan zijn zenuwen en spieren zijn elektroden geplaatst die in staat zijn om signalen vanuit het brein te vertalen in armbewegingen. De kunstmatige arm staat dus in directe verbinding met het skelet, wat tot een verhoogde stabiliteit en koppeling van zenuwen en spieren aan het systeem helpt zorgen. De armprothese kan middels een soort kliksysteem worden bevestigd.

Er zijn al soortgelijke systemen beschikbaar maar het gaat dan om externe systemen die veelal op de huid zelf zijn bevestigd, wat beperkingen met zich meebrengt. Het nieuwe systeem zou preciezer en betrouwbaarder zijn. De Zweedse man zou sinds zijn operatie meer fysieke mogelijkheden hebben, met positieve invloed op de levenskwaliteit.

Er zijn echter nog verbeterpunten, zo tekenen de projectleden aan, zoals het creëren van gevoel in de prothese. Het systeem is momenteel in staat om signalen vanuit de hersenen te communiceren naar de armprothese, maar het moet in de toekomst eveneens mogelijk worden om de omgekeerde weg te bewandelen. Aan dergelijke systemen zou momenteel al worden gewerkt.

Helaas!
De video die je probeert te bekijken is niet langer beschikbaar op Tweakers.net.

Reacties (42)

[Verwijderd]

Misschien een domme vraag maar gezien zenuwen met elektrische signalen werken vraag ik me af wat aarde/0 volt is bij een mens. Elektriciteit heeft toch een gesloten kring nodig?

[Julian.S]

Ja dat klopt, maar het is geen circuit zoals bij je stopcontact van je computer. Het werkt heel anders. Op een receptor (zintuigcel bijv) Er wordt neurotransmitter van het begin van die cel, naar een neuron gestuurd, die daarop weer neurotransmitter doorstuurt naar de hersenen. In deze actie spelen natrium ionen (oa) mee en die hebben een positieve lading, vanwaar de term elektrische signalen. Om een opeenstapeling van positieve lading aan de ene kant van de neuron te voorkomen, worden deze ionen daarom ook 'weggepompt'.

Wat ook interessant is, is als je in het midden van een neuron een elektrische puls inbrengt, er een signaal beide kanten op gaat maar afhankelijk of het neuron sensorisch (naar hersenen toe) of motorisch (van hersenen af) is, zal de neuron haar signaal maar 1 kant op doorgeven.

[BitSmith]

Geweldig, dit soort ontwikkelingen. Overigens gaat, als ik het goed lees de besturing niet echt met gedachten maar via de koppeling aan de zenuwen.

[Julian.S]

En deze zenuwen krijgen elektrische signalen via het brein als ik goed heb op gelet bij mijn biologie lessen

De specefieke prikkelingen die van het brein naar de arm gaan en die komen door het (alzij het onbewust) denken aan de beweging van de arm worden gekoppeld aan de beweging van de arm waardoor in feite de beweging van de arm bestuurd wordt door 'je gedachten'

[stresstak]

.. waardoor in feite de beweging van de arm bestuurd wordt door 'je gedachten'

Ik heb ook regelmatig van die gedachtes waardoor mijn arm bewegingen gaat maken. En trouwens niet alleen mn arm.

[Julian.S]

Geweldig om zulke vooruitgang te zien, dit zal zeker het leven van veel mensen positief beïnvloeden. Ik vraag me echter af hoe lang het gaat duren voordat dit voor de grotere groep mensen kan bereiken. 10 jaar? 20 jaar? Of misschien al eerder. Hoe dan ook, een erg goed voorbeeld van nieuwe technologie.

Wat er dan op hetzelfde moment in mijn gedachten komt, is dat deze technologie ook wel eens gebruikt kan worden voor moderne oorlogsvoering. Zeker in combinatie met exoskeletten zouden signalen van de hersenen af richting een mechanische arm (of eventueel een onderdeel van het exoskelet) zou dit interessante gevolgen opleveren. Ik ben benieuwd hoe deze technologie zich verder gaat ontwikkelen. Stiekem bereid ik me er al een beetje op voor totdat Amerika met een leuke combinatie komt van deze technologie en exoskeletten

[TweakTwitch]

Darpa was er ook mee bezig als het goed is

http://news.filehippo.com...nding-fabric-exoskeleton/

Niet de beste bron maar het is beter dan niets

[Reactie gewijzigd door TweakTwitch op 24 juli 2024 07:15]

[Julian.S]

Ja ik had hier op Tweakers al eens eerder gelezen over die exoskeletten, ik kijk even in het archief rond voor een linkje

Ik zie met de koppeling van het zenuwstelsel aan mechanische onderdelen een nieuw gebied van wetenschap zich openbaren, dat vind ik erg mooi. Alleen ik vrees ook dat hier ook dingen mee gedaan kunnen worden (in het extreme geval een mens met alle 4 de ledematen kunstmatig) die niet de bedoeling waren van de beginnende onderzoekers; denk dan bijvoorbeeld aan oorlogsvoering

Edit: nieuws: Wetenschappers ontwikkelen 'zacht' exoskelet dat drager sterker maakt
Dit is het zachte exoskelet van Harvard, gestimuleerd en gefinanceerd door Darpa.

[Reactie gewijzigd door Julian.S op 24 juli 2024 07:15]

[TweakTwitch]

Ja die kant gaat het met volle zekerheid wel op inderdaad als de technologie zover is

Ik hoop alleen dat het niet misbruikt zal worden want ik bedoel je hebt toch wel even wat meer kracht met dat

Voorderest vind ik het wel prachtig net als alle ontwikkelingen gemaakt door de mens

Wij zijn tot alles in staat werkelijk alles !!

[XO101]

Als je goed de signalen van zenuwen kunt omzetten naar het bewegen van robotarmen kun je (vrijuit denkend) de fysiek aanwezige soldaat in de toekomst natuurlijk ook achterwege laten. Je zou dan een soort avatar soldaat kunnen laten rondlopen gestuurd door een soldaat op afstand.

Maar... Dat duurt hopelijk nog een paar jaar, en ik zou liever zien dat we dat robots een basis om mars kunnen laten bouwen ipv oorlog voeren in het midden-oosten oid.

[Julian.S]

Ja in het extreme zouden de zintuigen van deze soldaten ook omgezet kunnen worden in elektrische pulsen en die zouden draadloos verbonden kunnen worden met een soldaat op afstand. Maar het is denk ik niet mogelijk om het instinct en de zintuigen helemaal na te bootsen in zo'n geval.

Deze technologie zal zich nog even op zich lagen wachten, in tegenstelling tot de exoskeletten en de neuraal gestuurde protheses.

[CivLord]

Ik vraag me echter af hoe lang het gaat duren voordat dit voor de grotere groep mensen kan bereiken. 10 jaar? 20 jaar?

De technologie zal in die periode misschien algemeen beschikbaar komen. Maar ik zie dit nog niet in de voorzienbare toekomst vergoed gaan worden door verzekeringsmaatschappijen. De kosten zullen daarvoor te hoog zijn.

[biglia]

Het zal wel veel te duur zijn voor de meeste mensen. Een domme armprothese zal wel terugbetaald worden, maar niet zo'n staaltje hightech.

[JST94]

Dit is natuurlijk nog de beginfase. Vroeger waren TV's ook alleen maar voor de 'elite'. Kijk nu, heel erg veel gezinnen in Nederland hebben meerdere TV's thuis staan.

Ik verwacht dat dat hier ook mee gaat gebeuren Ja, ik weet het. Een TV is iets heel anders dan een armprothese. But you get the point

[ANW]

In het oorspronkelijke artikel staat dat de man weer volledig werkt als vrachtwagenchauffeur.
Da's een stuk goedkoper dan (deels) arbeidsongeschikt zijn.

[Robinson55]

zeker een mooie ontwikkeling! Goed vooruitzicht voor mensen die een ledemaat missen.

[Reactie gewijzigd door Robinson55 op 24 juli 2024 07:15]

[Verwijderd]

Cyborg
Heel bruut dat dit soort ontwikkelingen steeds dichterbij komen! Zeker een oplossing voor mensen die ledematen missen, ik ben benieuwd of dit ook de verkeerde kant op gaat.

[MathijsParadijs]

Ik ben vooral benieuwd naar de combinatie met phantoompijn. Het voelen van pijn in een geamputeerd ledemaat, waar inmiddels een 'nieuwe' op zit.

[Dj Neo Ziggy]

Ik denk niet dat je je dat dan voelt, of je heel erg schrikt omdat er metaal zit ipv vlees.

[Julian.S]

Voor het geval je het niet helemaal begrijpt, fantoompijn ontstaat doordat je een ledemaat verliest maar nog steeds 'gevoel' hebt in dat ledemaat. Hoe dit wordt veroorzaakt weet ik niet precies maar ik dacht dat het door een probleempje met de zenuwcellen die zijn kapotgemaakt.
Ik vraag me ook af hoe mensen dit gaan ervaren en wat voor effect dit heeft op reflexen. Als je door je ooghoeken ziet dat er misschien wel eens een hamer op kan landen, zal je dan pijn voelen als de hamer je raakt of zal je instinct zijn om je mechanische hand weg te trekken?

[gladius1983]

Zie hier

http://nl.m.wikipedia.org/wiki/Fantoompijn

Fantoompijn zal dus niet verdwijnen met deze ontwikkeling (denk ik) mits ze ook gevoel werkende krijgen in combinatie met het zenuwstelsel. Dan krijgt het deel van de hersenen dat met deze zenuwen verbonden weer prikkels binnen die ze kunnen interpreteren.

Voor de muggenziftersVoor de zekerheid: dit is een scenario wat lauter berust op eigen interpretatie.

[ANW]

Ik heb gelezen dat fantoompijn in een geamputeerde arm weg-geoefend kon worden door de persoon m.b.v. spiegels zijn andere arm "dubbel" te laten zien, dus ook op de plek van zijn ontbrekende arm.
Door bewegingen te maken en die te zien ging het hersengebied voor de ontbrekende arm niet meer zelf signalen maken (de fantoompijn) maar de signalen van de andere arm als invoer gebruiken.

[MathijsParadijs]

Je voelt het dus, maar er zit normaal gesproken niets.
http://nl.wikipedia.org/wiki/Fantoompijn

Ga je nu aan je prothese krabben? Is mijn vraag.

[robvanwijk]

Als het antwoord "ja" is, andere vraag: is dat slecht? Voor hetzelfde geld helpt het enorm bij het idee dat je prothese een onderdeel van je lichaam is, wat (psychologisch) misschien juist wel heel gunstig zou kunnen zijn...!?

[Sme4gle]

Phantoompijn zal de gebruiker blijven voelen, dit is een gevoel alsof het ledemaat er nog aan zit; bijvoorbeeld een jeukende elleboog, terwijl die er niet meer aan zit. Dit zal dus ook niet ophouden als de gebruiker een prothese heeft.

[Verwijderd]

Maar op het moment dat je een jeukende elleboog hebt en een prothse waarmee je kan voelen zou krabben dan helpen of niet

[Sme4gle]

op het moment dat de prothese een signaaltje naar de hersenen terug zou sturen van "hey, er gebeurt nu dit op die plek van de prothese!" zou dat ook mogelijk zijn denk ik.

[JST94]

Onder fantoompijn worden alle pijnlijke gevoelens verstaan die in het ontbrekende lichaamsdeel worden ervaren. Fantoompijn ontstaat nadat door een operatie (amputatie) of door een ongeval een ledemaat is kwijtgeraakt.

-

Het ligt er dus niet aan of er nou metaal, vlees of zelfs niks zit. Het is iets geestelijks denk ik

[redbullet]

Mooi voorbeeld is koude voeten in de winter terwijl het been is geamputeerd.

[redbullet]

Misschien moet je in aanmerking komen voor zoiets.
Eerst een (half)jaar zonder phantoompijn en dan pas een prothese.

[Verwijderd]

eerst de cyborgs en dan de terminators

[robvanwijk]

Op zich heb je wel een punt; voor de geschiedenisboeken en Wikipedia-artikelen zullen we vroeg of laat iemand moeten gaan aanwijzen die als "de eerste cyborg" de geschiedenis in gaat. Als ik dit filmpje zo kijk, dan heb ik het idee dat die "verkiezing" opeens weer een heel stuk dichterbij is gekomen.

Voorlopig is het nog (op geen stukken na??) zo goed als het biologische alternatief (en dat is misschien maar goed ook, om hele enge dilemma's te voorkomen...), maar ik persoonlijk zou tien jaar geleden niet gedacht hebben dat de technologie anno 2014 al zo ver zou zijn als ze hier demonstreren.

[Iftert]

Wow, heel gaaf dat zo`n man ook mee wilt werken aan zo`n onderzoek (hij zal veel pijn hebben door al die operaties denkik zo)

[TIGER79]

ik vermoed dat met de kosten die een dergelijk project met zich meebrengt ze echt niet gaan besparen op de pijnstillers... Tijdens de operaties zal dat sowieso wel het geval zijn...

[JST94]

Ene kant wel, maar andere kant kan hij zichzelf zien als een donor-patient. Hij stelt nu zichzelf beschikbaar als proefpersoon bij een project waar miljoenen mensen later profijt van hebben. Respect !

[Sjonniess]

Ik denk dat het heel moeilijk word om deze technologie toe te passen samen met een exoskelet. omdat je dan de zenuwen moet doorknippen en aan het exoskelet met koppelen. en dat betekend dat degene in zo'n skelet al zijn armen en benen moet afstaan.

[Remco94]

Mooie ontwikkeling dit. Het creëren van gevoel blijf ik echter wat sceptisch over vanwege eventuele defecten en de gevolgen daarvan.