Breinimplantaat voelt ‘intentie’ om robotarm te bewegen

← ga terug naar Recente technologische ontwikkelingen

25-06-2015

Dankzij een neuroprothetisch toestel ingeplant in het brein kan Erik Sorto voor het eerst in 13 jaar weer zelfstandig drinken.

Amerikaanse wetenschappers hebben een nieuw soort breinimplantaat ontwikkeld dat de patiënt helpt bij het bewegen van robotarmen.

Donderdag gaven wetenschappers te kennen dat het breinimplantaat veelbelovend is voor mindervaliden met ruggengraatletsels die zo probleemloos controle kunnen uitoefenen op robotledematen of zelfs een volledige robot.

De klinische test van het neuroprothetische toestel werd uitgevoerd door een team aan het California Institute of Technology, de Keck School of Medicine van de Universiteit van Zuid-Californië en de Rancho los Amigos National Rehabilitation Center.

Erik Sorto, die door een schotwonde reeds 13 jaar verlamd is vanaf de nek, is de “eerste persoon ter wereld bij wie een neuroprothetisch toestel werd ingeplant in een gebied van het brein waar intenties ontstaan”, zo staat vermeld in een artikel gepubliceerd door het wetenschappelijk tijdschrift Science.

Volgens wetenschappers kan de 34-jarige patiënt dankzij het toestel een handdrukgebaar maken, kan hij een kopje grijpen en drinken, en zelfs “steen, papier, schaar” spelen met zijn robotarm.

Wetenschappers hadden eerder al implantaten ingebracht in de motorische cortex, waar bewegingen worden gecontroleerd, om prothetische lichaamsdelen te kunnen controleren.

Tijdens de laatste test hebben ze echter twee reeksen van micro-elektroden geplaatst in het “hogere” breingebied, de cortex parietalis posterior genaamd, waar bewegingsintenties, zoals handen uitstrekken en grijpen, worden verwerkt.

Richard Andersen, hoofd van het onderzoek aan het California Institute of Technology, zei: “Wanneer je je arm beweegt, denk je echt niet na over welke spieren je moet gebruiken en over de details van de beweging – zoals je arm opheffen, je arm strekken, het kopje grijpen, met je hand het kopje omsluiten, enz. In plaats daarvan denk je aan het doel van de beweging, bijvoorbeeld “Ik wil dat kopje water vastnemen.””

“Tijdens dit onderzoek konden we deze eigenlijke intenties dus succesvol ontcijferen door de proefpersoon te vragen zich de beweging simpelweg in te beelden als een geheel en deze niet op te splitsen in een groot aantal componenten”, aldus Andersen.

Verbaasde wetenschappers

Het vermogen van Sorto waarmee hij na de ingreep de robotarm controleerde in het laboratorium deed de wetenschappers versteld staan.

“Het kwam als een grote verrassing dat de patiënt reeds vanaf de eerste dag de robotarm wist te controleren. Het was de allereerste dag dat hij probeerde”, zei Andersen. “Dit bewijst hoezeer de controle gebaseerd is op gevoel wanneer men gebruik maakt van de activiteit in de cortex parietalis posterior.”

Het team gaf ook filmmateriaal vrij waarop te zien is hoe Sorto de cursor van een computer controleert, hoe hij een drankje drinkt en hoe hij een handdrukgebaar maakt met de robotarm.

“Ik stond ervan versteld hoe gemakkelijk het was”, zei Sorto, alleenstaande vader van twee.

“Ik denk dat, mocht het veilig genoeg zijn, ik opnieuw heel graag mezelf zou verzorgen – mezelf scheren, mijn eigen tanden poetsen. Dat zou fantastisch zijn”, aldus Sorto.

Deze vroege, maar belangrijke klinische tests zouden hoopgevend kunnen zijn voor patiënten met allerlei neurologische problemen waarbij verlamming een gevolg is, zoals beroerte, hersenletsel, ALS (amyotrofische laterale sclerose) en zelfs multiple sclerose”, zegt mede-auteur Christianne Heck, hoofddocent neurologie aan de Universiteit van Zuid-Californië.

 

Vertaling: Cathalina Depoorter

Bron: Press TV

Share