Bionische Gliedmaßen gehorchen auf Gedanken

US-Forscher haben ein Steuersystem entwickelt, mit dem Menschen, deren Bein oberhalb des Knies amputiert wurde, eine motorisierte Prothese allein über Gedanken kontrollieren können, berichtet Technology Review in seiner Online-Ausgabe. Der Ansatz von Levi Hargrove vom Rehabilitation Institute of Chicago (RIC) basiert auf Elektroden, die in der Prothesenschale sitzen, die an das vorhandene Restgewebe andockt. Dadurch lassen sich Muskelbewegungen des Oberschenkels aufzeichnen, die der Prothesenträger auslöst, wenn er nur daran denkt, seine Füße oder Unterschenkel zu bewegen. Ein Steuercomputer übernimmt die Auswertung.

Wie Wissenschaftler aus Hargroves Team bereits vor zwei Jahren festgestellt hatten, lässt sich aus den elektrischen Signalen von Muskelbewegungen herauslesen, wenn ein Mensch daran denkt, beispielsweise seine Zehen oder Unterschenkel zu bewegen – und zwar auch dann, wenn das restliche Bein bereits amputiert wurde und die Amputation einen längeren Zeitraum zurückliegt.

Die RIC-Forscher konnten die Signale nun so aufbereiten, dass sich daraus ein Gehsystem steuern lässt. Dazu nutzten sie ein bereits vorhandenes bionisches Bein von Kollegen der Vanderbilt University und erweiterten es um die Gedankensteuerung. Die Benutzung soll laut Erfahrungen mit dem ersten Probanden weitgehend natürlich verlaufen – nach einer kurzen Trainingsphase muss er sich nicht mehr gedanklich anstrengen, um zu gehen oder sogar Treppen zu steigen. Das System wurde dabei auf Sicherheit optimiert, die Prothese soll nur selten ins Stolpern kommen.

Noch ist unklar, wann die Technik kommerzialisiert werden kann. Hargroves Kollegin Annie Simon sagte gegenüber Technology Review, dass es wohl noch mindestens drei bis fünf Jahre dauern wird. Dabei soll das Verfahren für möglichst viele Menschen mit Amputationen angepasst werden.

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(bsc)