Membaca Prostheses seharusnya tidak lagi menggantikan kayu dan anggota badan yang hilang, tetapi harus hampir sefleksibel lengan, kaki, dan tangan alami. Bahkan prothese untuk tangan anak-anak dikembangkan oleh para insinyur, dokter dan ahli biologi dalam apa yang disebut "bionik prostetik". Selanjutnya, para peneliti ingin menghubungkan prostesis langsung ke otak. Dua puluh tahun yang lalu dokter di Scots Campell Aird mendiagnosis kanker di lengan mereka. Dalam upaya untuk menyelamatkan nyawa pengusaha hotel, para dokter tidak punya pilihan: mereka harus mengamputasi lengan. Sebagai gantinya, Aird menerima prostesis tak bergerak yang melayani lebih dari optik daripada benar-benar membantunya. Selama enam belas tahun ia harus hidup dengan lengan kayu, kemudian situasinya berubah secara mendasar: Aird mendapat lengan "bionik" pertama di dunia - prostesis yang bergerak dengan bantuan banyak motor dan roda gigi yang mirip dengan lengan asli.

Aird adalah salah satu penerima pertama dari apa yang disebut "bionik prostetik", yang mencoba meniru model alam secara teknis. Dua dekade lalu, fiksi murni, cabang penelitian ini sekarang telah menunjukkan keberhasilan yang cukup besar, lapor majalah "Science" dalam masalah fokus pada subjek.

Bahkan dengan salah satu tantangan terbesar bionik - tangan buatan untuk anak-anak - para peneliti belum menghindar. Proyek ini mengingatkan pada kuadrat lingkaran: Untuk tangan anak-anak, baterai dan motor prostesis harus sangat kecil dan tangan harus kuat dan fleksibel.

Di antara pelopor proyek ini adalah biomekanis Inggris David Gow, yang juga telah mengembangkan lengan baru untuk Aird. Lengan Aird masih dikendalikan oleh sakelar dan oleh karena itu tidak memiliki mobilitas yang diinginkan Gow untuk pasien kecilnya: Prostesis, yang ingin peneliti, harus, seperti rekan alami mereka, dikontrol secara langsung mungkin oleh impuls otak. pameran

Di Rumah Sakit Kota Nottingham, peneliti bekerja dengan sekelompok anak yang kekurangan tangan. Anggota termuda dari kelompok itu baru berusia dua tahun. Semakin muda, semakin baik, kata Gow. Peneliti percaya bahwa mereka yang paling mahir dalam menangani prostesis bionik tumbuh dengan lengan atau kaki buatan seolah-olah itu adalah bagian alami dari tubuh.

Tetapi bagaimana seharusnya impuls otak mencapai prostesis? Gow dan rekan-rekannya akhirnya memikirkan sesuatu yang jelas: Sinyal bisa mengambil "jalan memutar" di lengan bawah. Misalnya, jika seorang anak ingin memegang es dengan tangan tiruannya, sebuah sinyal beralih dari otak ke otot-otot di lengan bawah. Elektroda mendeteksi pola eksitasi otot dan menyampaikan sinyal ke tangan baru. Di sana mereka akhirnya diimplementasikan oleh mesin dalam gerakan jari buatan.

Butuh banyak latihan bagi jari-jari baru untuk mengikuti instruksi otak, dan misalnya, seorang anak dapat dengan aman membungkus telur tanpa melonggarkan atau menghancurkan kerucut es krim. Para peneliti kagum pada betapa pastinya pasien kecil bisa mengendalikan bagian buatan tangan. Rupanya anak-anak mendapat manfaat dari fakta bahwa otak mereka masih sangat mudah beradaptasi dan karenanya dapat dengan cepat terbiasa dengan prostesis yang sangat teknis. Tetapi bahkan anak-anak yang lebih tua tidak memiliki masalah besar dengan anggota badan baru. Para peneliti dapat mengamati hal ini dalam Jeremy yang berusia sebelas tahun, peserta tertua dalam uji coba Nottingham.

Ketika Jeremy lahir, dia hanya memiliki setengah tangan kiri. Setelah terbiasa dengan gigitiruan parsial barunya, ia senang: "Dengan tangan baru, saya bisa melakukan banyak hal. Misalnya, saya bisa bermain-main dengan kedua tangan sekarang. Sebelumnya, saya tidak bisa memegang kertas dan gunting secara bersamaan, "katanya kepada dokternya. Tangan bionik baru, bagaimanapun, tidak cocok untuk Aird hotelier: ia tidak memiliki seluruh lengan dan dengan demikian juga otot-otot yang bisa meneruskan impuls dari otak ke tangan. Tetapi Aird dapat berharap untuk mengikuti model prosthesisnya, yang juga dikendalikan oleh impuls otak. Para peneliti yang mengerjakannya termasuk American William Craelius dari Rutgers University di New Jersey.

Craelius dan timnya ingin mendapatkan impuls untuk mengendalikan prostesis langsung dari otak. Mereka mengembangkan antarmuka otak-komputer yang tidak lagi merasakan impuls listrik dari otak melalui jalan memutar otot. Namun, menurut para peneliti, penelitian bertahun-tahun masih akan diperlukan sampai fungsi antarmuka.

ddp / bdw - Nicole Waschke

© science.de

Direkomendasikan Pilihan Editor