Wie gedankengesteuerte Prothesen funktionieren
Damit eine Bewegung der Prothesen überhaupt möglich ist, werden während der Amputation chirurgische Nerventransfers eingesetzt, um die Gesamtanzahl der Muskel-Steuersignale zu erhöhen. Amputierte periphere Nerven werden dabei mit verbliebenen Muskeln im Amputationsstumpf neu verbunden.
Die Studie
”Peripheral nerve transfers change target muscle structure and function”, Science Advances, 2.1.2019
Diese Methode gilt als sehr erfolgreich, weil sich die betroffenen Muskeln nach einigen Monaten regenerieren und zur besseren Steuerung der Prothese dienen. Ungeklärt war bisher allerdings, welche Veränderungen diese Nerventransfers im Detail auf Muskeln und Nerven haben.
MedUni Wien/Houdek
Oskar Aszmann mit einem seiner Probanden
Bisher unbekannte Nerveneffekte
Das Forschungsteam um Konstantin Bergmeister und Oskar Aszmann von der Meduni Wien konnte nun in einer Tierstudie zeigen, dass es durch die Anwendung dieser Nerventransfers zu bisher unbekannten neurophysiologischen Effekten kommt. Diese ermöglichen eine präzisere Muskelkontraktilität und führen zu Muskelsignalen, die viel feiner steuerbar sind, als bisher vermutet, hieß es am Montag in einer Aussendung der Meduni.
Außerdem hätte sich gezeigt, dass die Muskeln die Identität der Spendernerven annehmen, also die Funktion jenes Muskels übernehmen, woher der Nerv ursprünglich stammt. Das bedeutet, dass die Muskeln in genau der Weise veränderbar sind, um die erwünschte Steuerleistung der verlorenen Extremität zu erzielen. Um die chirurgische Technik der Nerventransfers weiter zu verbessern und Steuersysteme präziser auf die feinen Signale abzustimmen, sollen diese Informationen in Folgestudien genützt werden.
Die Vision einer intuitiv gesteuerten Prothese, die alle Funktionen der Hand ersetzen kann, könnte in den nächsten Jahren Realität werden. Beteiligt an der Studie waren auch Wissenschaftler des Imperial College in London.
science.ORF.at/APA