Met één robotarm was het wetenschappers al eens gelukt, maar nu kan een verlamde man in de Verenigde Staten voor het eerst twee robotarmen tegelijk aansturen met zijn gedachten. Dit is een belangrijke doorbraak, omdat veel meer praktische handelingen mogelijk worden voor verlamde mensen.

Het is een populair onderzoeksgebied: dat van de brain-computer-interfaces (BCI’s), letterlijk de interfaces die een menselijk brein koppelen aan een computer. Dat principe zou je kunnen gebruiken om computergames te spelen zonder je handen te gebruiken of op termijn zelfs om zonder het dragen van een speciale bril toch in virtuele omgevingen te stappen.
 

Verlamd

Maar de meest voor de hand liggende toepassing van brain-computer-interfaces is het helpen van mensen die verlamd zijn.Het zou geweldig zijn als mensen met een hoge dwarslaesie (die hun armen niet kunnen bewegen en ook niets kunnen voelen) een robotarm kunnen bedienen, simpelweg door aan een bepaalde handeling te denken. Het was ingenieurs al eerder gelukt met een enkele robotarm, maar nu kan een verlamde man in de VS ook twee armen tegelijk aansturen, zo heeft Johns Hopkins University bekendgemaakt.
 

Matjes

De proefpersoon van het onderzoek, Buz Chmielewski, is verlamd vanaf zijn schouders. In januari van dit jaar kreeg hij via een operatie aan twee kanten van zijn brein twee matjes met elektroden ingebracht. De elektroden pikken de elektrische signaaltjes op in gebieden van het brein die samenhangen met beweging en het registreren van aanraking.

Dit brain-computer-interface werkt twee kanten op. Aan de ene kant kan de patiënt - na intensieve training - de robothanden bedienen door aan een bepaalde beweging te denken. Maar andersom kan ook: de patiënt voelt het wanneer 'zijn' robotvingers worden aangeraakt.
 


‘Wij hebben voor het eerst aangetoond dat een patiënt hersenstimulatie kan voelen, die tegelijkertijd aan twee verschillende zijden van het brein wordt toegediend’, zegt hoofdonderzoeker Matthew Fifer van Johns Hopkins University in de Verenigde Staten in het persbericht. ‘Ook zagen wedat de patiënt onderscheid kan maken tussen het stimuleren van de vingers van de linker- en de rechter robothand.’
 

Veter strikken

Het doel van dit onderzoek is om een apparaat te ontwikkelen voor verlamde mensen, waarmee zij twee robotarmen tegelijk kunnen bedienen énhet ook echt kunnen voelen wanneer die armen een voorwerp aanraken. ‘Voor alle handelingen die deze groep patiënten wil kunnen doen om zo onafhankelijk mogelijk te leven – denk aan veter strikken, een bal gooien, tandpasta op de tandenborstel doen – heb je twee handen tegelijk nodig’, zegt mede-onderzoeker Brock Wester in hetzelfde persbericht.
 

Onderzoeker Matt Fifer sluit de elektroden aan op het hoofd van proefpersoon Buz Chmielewski.


Van de eigen handen

Voordat mensen met een dwarslaesie kunnen profiteren van deze nieuwe technologie, is nog meer onderzoek nodig. ‘Ons team zal verder gaan met het trainen van de proefpersoon, zodat hij beter wordt in het uitvoeren van de bewegingen en in het voelen van voorwerpen. Uiteindelijk willen we dat de patiënt bewegingen kan uitvoeren waarbij beide armen nodig zijn en en waarbij aanraking met de robotarmen voelt alsof het je eigen handen zijn’, zegt mede-onderzoeker Francesco Tenore.


Beeldmateriaal Johns Hopkins University