Wetenschappers hebben een robotarm ontwikkeld die met menselijke gedachten wordt aangestuurd. Op zichzelf niets nieuws, maar deze robotarm beweegt in reactie op de gedachten wel heel natuurlijk en is tot de meest complexe bewegingen die we in het dagelijks leven met onze armen maken, in staat.
Dat melden wetenschappers van de University of Pittsburgh School of Medicine. Ze baseren hun uitspraak op een experiment met mevrouw Jan Scheuermann, 53, afkomstig uit Pittsburgh. Ze lijdt aan tetraplegie en is al jaren vanaf haar nek naar beneden toe verlamd.
Elektroden
De onderzoekers plaatsten twee kleine elektroden met 96 contactpunten in het deel van Scheuermanns brein dat normaal gesproken haar rechterarm zou aansturen. De twee kleine plaatjes pikken signalen van zenuwcellen op en een algoritme helpt die signalen om te zetten in bepaalde bewegingen, zoals het opheffen of neerleggen van de arm en het draaien van de pols. De robotarm krijgt vervolgens de opdracht om die bewegingen ook echt te maken.
Dit werkt!
Twee dagen na de operatie ging Scheuermann al aan de slag. “We zagen de zenuwcellen op het computerscherm een signaal afgeven wanneer ze dacht aan het sluiten van haar hand,” vertelt onderzoeker Jennifer Collinger. “Toen ze stopte (met denken, red.) stopten de zenuwcellen ook met vuren. Dus wij dachten: ‘Dit gaat echt werken’.” Een week later kon Scheuermann de robotarm door alleen maar aan bewegingen te denken al op en neer en van links naar rechts bewegen. Nog geen drie maanden later, kon ze onder meer de pols met de klok mee en tegen de klok in laten draaien en objecten van verschillende groottes en met verschillende vormen oppakken.
Interactie
“Dit suggereert dat het mogelijk is voor mensen die al lang verlamd zijn om de natuurlijke, intuïtieve signalen (waarmee ze eerder hun ledematen aanstuurden, red.) een prothetische hand en arm aan te sturen en zo betekenisvolle interacties met de omgeving mogelijk te maken,” stelt onderzoeker Michael Boninger. De onderzoekers hopen in vijf tot tien jaar een apparaat te kunnen ontwikkelen dat mensen die hun eigen armen niet kunnen gebruiken, in hun dagelijks leven kunnen gebruiken om andere aan te raken, objecten op te pakken en al die andere dagelijkse dingen te doen waar we onze armen en handen bij nodig hebben.
Voor het zover is, is er nog wel werk aan de winkel. Zo denken de onderzoekers aan een systeem dat twee kanten op werkt en waarbij het brein niet alleen signalen aan de arm geeft, maar de arm ook signalen terug geeft aan het brein. Een voorbeeldje: stel de robotarm grijpt een deurknop vast. Om de deur echt te openen, moet deze de knop stevig vastpakken. Het is handig als het brein dan een signaal krijgt dat het de robothand een signaal moet sturen om de deurknop steviger vast te pakken.
