Verlamde Amerikaan krijgt gevoel in zijn robotarm

Een volledig verlamde 28-jarige Amerikaan heeft weer een beetje gevoel - in zijn robothand. Raak de machinevingers aan, en voor de patiënt voelt het of zijn eigen vingers worden betast.

null Beeld null

Het hoogstandje volgt op een hersenoperatie waarbij men het 'tastcentrum' van de verlamde man hackte en aansloot op de robothand, schrijven de onderzoekers in vakblad Science Translational Medicine. Na maanden intensief oefenen had de patiënt weer wat van zijn gevoel terug: niet in zijn echte hand, maar in de robothand.

Protheses

De hoop is dat de techniek ooit leidt tot Star Wars-achtige protheses, die net als een echte hand worden bestuurd vanuit het brein. Eerder lukte het al om verlamde patiënten een robotarm te laten aansturen met hersensignalen. 'Maar je wilt ook dat ze een ei kunnen pakken zonder het te breken', zegt de Utrechtse hoogleraar cognitieve neurowetenschap Nick Ramsey, niet betrokken bij het experiment. 'Daarvoor is gevoel in de vingers nodig. En dit onderzoek maakt daarmee een fantastisch begin.'

Toepasbaar buiten het lab is de techniek nog niet, benadrukken ook Rob Gaunt en collega's van de Universiteit van Pittsburgh, die het onderzoek donderdag op een conferentie aan onder meer president Obama presenteerden. Behalve een hersenoperatie is er een half laboratorium vol apparatuur voor nodig. Niettemin is de nieuwe proef sensationeel, vindt Ramsey. 'Ze lopen ver op de troepen vooruit. Ze laten hier een principe zien waarvan we de gevolgen over tien, vijftien jaar gaan merken.'

Gaunt prikte twee minuscule matjes met in totaal 120 micro-elektrodes in het hersengebied dat gaat over het handgevoel, iets links onder de kruin. Daarna prikkelde hij de elektrodes een voor een: de patiënt moest zeggen welk gevoel dat gaf. Toen de onderzoekers een beeld hadden welk stroomstootje welk gevoel opleverde, sloten ze de elektrodes aan op de corresponderende vingers van een robothand. In filmpjes is te zien hoe Gaunt de robotvingers aanraakt, waarna de geblinddoekte patiënt foutloos opzegt welke: wijsvinger, ringvinger, ringvinger, pink, middelvinger.

Perfect is het allemaal nog niet, benadrukt Gaunt zelf. Zo ervaart de patiënt alleen druk en warmte, heeft hij geen gevoel in de duim, en voelt hij de vingertoppen niet: de robotvingers aanraken voelt voor hem aan alsof iemand onderaan zijn vingers in de handpalm duwt. Daar staat tegenover dat de aanraking 'redelijk natuurlijk' aanvoelt, en dat hij meer voelt naar mate de stroomstootjes harder worden. 'Dit is ruim boven verwachting', zegt Ramsey. 'Ik ben erg onder de indruk.'

null Beeld null

Oorlogen

Amerikaanse laboratoria lopen voorop in neuro-bionische experimenten, niet in de laatste plaats omdat er na de oorlogen in Irak en Afghanistan veel verlamde en geamputeerde veteranen terugkeerden. Wind mee kreeg het onderzoek ook door het lobbywerk van aansprekende voorvechters zoals Segway-uitvinder Dean Kamen.

Bij verwante experimenten lukt het al om blinde patiënten een klein beetje te laten 'zien' door hersengebieden te prikkelen met het signaal van een camera. Ook lukte het om mensen die een arm missen enig gevoel van ruwheid te geven, door hun afgebroken zenuwuiteindes te prikkelen. Maar handgevoel direct in een mensenbrein afleveren, dat lukte nog niet eerder.

Grootste obstakel is het aansluiten van de elektronica op de juiste hersengebieden. De tastzin ontstaat immers door een ingewikkeld samenspel van talloze hersencellen en verbindingen, en die liggen eenvoudigweg te ver verspreid. Ramsey acht volledig natuurgetrouwe tastzin in een robot binnen afzienbare tijd daarom 'absoluut uitgesloten'. Wél kan het gevoel gaandeweg verbeteren, als het brein ermee leert werken.

null Beeld null
Meer over

Wilt u belangrijke informatie delen met de Volkskrant?

Tip hier onze journalisten


Op alle verhalen van de Volkskrant rust uiteraard copyright. Linken kan altijd, eventueel met de intro van het stuk erboven.
Wil je tekst overnemen of een video(fragment), foto of illustratie gebruiken, mail dan naar copyright @volkskrant.nl.
© 2021 DPG Media B.V. - alle rechten voorbehouden