Donderdag 17/06/2021

NieuwsWetenschap

Voelende robotarm voor verlamde man: ‘Machtig mooi werk’

Proefpersoon bestuurt en voelt met de robotarm dankzij een hersenimplantaat Beeld UPMC/Pitt Health Sciences
Proefpersoon bestuurt en voelt met de robotarm dankzij een hersenimplantaatBeeld UPMC/Pitt Health Sciences

Een robotarm die kan voelen, kan ook snellere en preciezere bewegingen uitvoeren. Dat heeft een team onderzoekers aan de universiteit van Pittsburgh aangetoond. Hun onderzoek verscheen donderdag in het wetenschappelijke tijdschrift Science.

Alleen al in Nederland hebben meer dan 5000 mensen een dwarslaesie waarbij alle vier de ledematen verlamd zijn geraakt. Zij zouden in de toekomst mogelijk baat kunnen hebben bij zo’n robotarm met gevoel. Ook mensen met verlamde ledematen door een hersenbloeding kunnen wellicht baat hebben bij dergelijke technieken, en weer zelfstandiger leven.

Het onderzoek is uitgevoerd bij een 28-jarige man die vrijwel volledig verlamd is geraakt. Eerder was het al mogelijk om bij een proefpersoon een verlamde arm weer te laten bewegen en te laten voelen. Nu tonen de Amerikaanse onderzoekers aan dat bij een met het brein bestuurde robotarm zulk soort tastzin essentieel is om sneller spullen op te pakken en te verplaatsen.

Implantaten in de hersenen

De onderzoekers werkten met een brein-computer-verbinding in twee richtingen. Dat houdt in dat er twee implantaten in de motorcortex van de hersenen zitten. Die versturen signaaltjes wanneer de proefpersoon zich inbeeldt om te gaan bewegen. Twee andere implantaten zitten in de zogeheten somatosensibele cortex (belangrijk bij onder meer de tastzin) en zorgen ervoor dat hij een glas of ander voorwerp ook echt voelt wanneer hij deze vastpakt.

“Die implantaten kun je zien als spijkerbedjes”, zegt Nick Ramsey, neurowetenschapper aan het UMC Utrecht en niet betrokken bij het onderzoek. “Met naaldjes van 1,5 millimeter die 0,4 millimeter van elkaar af staan kun je de puntjes nauwelijks met het blote oog waarnemen”. De naaldjes zorgen voor prikkeling en meting van specifieke zenuwcellen in de hersenen, zodat de proefpersoon kan bewegen en gevoel heeft aan zijn hand.

Door tastzin in de hand kan de robotarm sneller een voorwerp pakken Beeld UPMC/Pitt Health Sciences
Door tastzin in de hand kan de robotarm sneller een voorwerp pakkenBeeld UPMC/Pitt Health Sciences

Met de robotarm – die zo’n half miljoen dollar (ongeveer 410.000 euro) heeft gekost – moest de proefpersoon alle kanten op bewegen. Hij bewoog de hand naar specifieke punten in de ruimte, hij draaide de pols en greep met de hand een hard voorwerp. Ook moest hij bijvoorbeeld een glas water pakken, dit in een ander glas schenken en het lege glas weer rechtop zetten.

Sneller bewegen

De onderzoekers vergeleken de bewegingen met en zonder tastzin. De snelheid van bewegen ging flink vooruit met gevoel in de robothand. De tijd die het kostte om een voorwerp op te pakken verbeterde van 13,3 seconden naar 4,6 seconden. Ook bij gezonde mensen geldt dat zonder gevoel in de handen het oppakken van spullen heel langzaam en onhandig gaat, omdat dan alleen sturing door de ogen mogelijk is.

Volgens Ramsey is het onderzoek “machtig mooi werk”. Dat het is gedaan met slechts één proefpersoon, is in dit geval niet erg. “De kans dat het bij anderen ook werkt, is vrij groot”, zegt Ramsey. De ontwikkeling van dit soort brein-computer-verbindingen heeft veel belofte. “Nu heb je nog een plug op je hoofd en zit je aangelijnd aan de computer. Dat kun je niet mee naar huis nemen. Maar in de toekomst verwacht ik dat er een geavanceerdere versie bestaat die volledig implanteerbaar is.”

Meer over

Nu belangrijker dan ooit: steun kwaliteitsjournalistiek.

Neem een abonnement op De Morgen


Op alle artikelen, foto's en video's op demorgen.be rust auteursrecht. Deeplinken kan, maar dan zonder dat onze content in een nieuw frame op uw website verschijnt. Graag enkel de titel van onze website en de titel van het artikel vermelden in de link. Indien u teksten, foto's of video's op een andere manier wenst over te nemen, mail dan naar info@demorgen.be.
DPG Media nv – Mediaplein 1, 2018 Antwerpen – RPR Antwerpen nr. 0432.306.234