Een prothetische hand aangedreven door de gedachten van de drager heeft de schijn van aanraking hersteld bij een man wiens arm 17 jaar geleden onder de elleboog werd geamputeerd.
Zoals onderzoekers van de University of Utah in het tijdschrift melden Science Robotics, de "LUKE-arm" - genoemd ter ere van Star Wars-held Luke Skywalker, die zijn hand verloor aan het lichtzwaard van Darth Vader in The Empire Strikes Back - stelde makelaar Keven Walgamott in staat om druiven uit de stengel te plukken, op te halen een ei zonder de schaal te breken en zelfs de hand van zijn vrouw vast te houden.
"Het deed me bijna in tranen uitkomen, " zegt Walgamott, die bij een elektrisch ongeval zijn linkerhand en een deel van zijn arm verloor. “Het was echt geweldig. Ik had nooit gedacht dat ik me weer in die hand zou kunnen voelen. '
Volgens Jeffery DelViscio van Scientific American stimuleerde een team onder leiding van biomedisch ingenieur Jacob George elektroden geïmplanteerd in Walgamott's onderarmzenuwen om te bepalen welke circuits 119 "sensorische voorschriften" of aanrakingssensaties veroorzaakten zoals trillingen, druk, pijn, aanscherping, beweging, tikken en zoemen. Vervolgens brachten de wetenschappers deze informatie in kaart op de robothand en creëerden wat George een "goede benadering van dezelfde informatie [het onderwerp] zou krijgen uit hun natuurlijke hand zouden krijgen."
Toen Walgamott erover dacht zijn bionische hand op een bepaalde manier te bewegen, brachten de elektroden in zijn onderarm deze richtingen over naar een externe computer. Dit digitale systeem, Anna Ploszajski schrijft voor de Guardian, leidde de bewegingen van de prothese terwijl het elektrische signalen terugstuurde die de hersenen konden helpen het gevoel van aanraking na te bootsen - een belangrijke doorbraak is volgens George gebaseerd op 'de natuurlijke taal van het lichaam'.
George, sprekend met Luisa Torres van NPR, voegt eraan toe: “We maken gebruik van hetzelfde [mechanisme] dat wordt gebruikt in mijn lichaam en jouw lichaam en ieders lichaam, en we proberen het gewoon te activeren op de manier waarop het normaal gesproken zou zijn geactiveerd . Dus het voelt alsof ze uit hun hand komen. '
De LUKE-arm is niet de eerste prothese die gebruikers sensorische feedback geeft, maar zoals DelViscio voor Scientific American opmerkt, geeft het systeem prioriteit aan subtiele sensatie in een voorheen ongeziene mate. In proeven was Walgamott in staat om de textuur en grootte van objecten snel te beoordelen, zelfs wanneer ze geblinddoekt waren; door te meten of hij bijvoorbeeld een ei of een druif vasthield, kon de geamputeerde zijn greep aanpassen om te voorkomen dat hij het item verpletterde.
Volgens Ploszajski van de Guardian werken de wetenschappers al ongeveer 15 jaar aan hun bionische ledemaat. In zijn huidige vorm kan de hand, uitgerust met 19 aanraak- en positiesensoren, in zes richtingen bewegen.
In de toekomst hopen George en zijn collega's een draagbare versie van de LUKE-arm te maken, omdat het apparaat vanaf nu moet worden aangesloten op een stationaire computer, wat betekent dat Walgamott en andere testpersonen het alleen in het laboratorium kunnen gebruiken. Ze hopen ook de gevoeligheid van de prothese voor informatie, waaronder pijn en temperatuur, te vergroten en erachter te komen hoe het systeem daadwerkelijk op de markt kan worden gebracht. Per Scientific American zullen de kosten per eenheid naar verwachting tussen de $ 100.000 tot $ 200.000 liggen - een prijskaartje dat de wetenschappers hopen dat zorgverzekeraars bereid zullen zijn te dekken.
Verzekeringsmaatschappijen "beschouwen [een gevoel van aanraking] als een luxe", vertelt Sharlene Flesher, een onderzoeker aan de Stanford University die niet bij het onderzoek betrokken was, aan Torres van NPR. "Maar [een gevoel van aanraking] is echt zo cruciaal voor hoe je je arm bedient."
In afwachting van goedkeuring door de federale overheid, zegt co-auteur Gregory Clark in het persbericht dat drie proefpersonen die momenteel met de LUKE-arm werken, de prothese mogelijk tegen 2020 of 2021 mee naar huis kunnen nemen.
Voor Walgamott was het dragen van de robothand een 'opmerkelijke ervaring'. Naast het hanteren van breekbare voorwerpen, kon hij een kussen in een kussensloop laden, een sms verzenden en een banaan schillen.
Toch merkt Clark op dat geen van deze activiteiten de eerste prioriteit van Walgamott was: "Een van de eerste dingen die hij wilde doen, was zijn trouwring aandoen", concludeert de onderzoeker. “Dat is moeilijk met één hand te doen. Het was heel ontroerend. "
