Nieuws

Voelende robotarm voor verlamde man: ‘Machtig mooi werk’

Een robotarm die kan voelen, kan ook snellere en preciezere bewegingen uitvoeren. Dat heeft een team onderzoekers aan de universiteit van Pittsburgh aangetoond. Hun onderzoek verscheen donderdag in het wetenschappelijke tijdschrift Science.

Proefpersoon bestuurt en voelt met de robotarm dankzij een hersenimplantaat Beeld UPMC/Pitt Health Sciences
Proefpersoon bestuurt en voelt met de robotarm dankzij een hersenimplantaatBeeld UPMC/Pitt Health Sciences

Alleen al in Nederland hebben meer dan 5.000 mensen een dwarslaesie waarbij alle vier de ledematen verlamd zijn geraakt. Zij zouden in de toekomst baat kunnen hebben bij zo’n robotarm met gevoel. Ook mensen met verlamde ledematen door een hersenbloeding kunnen wellicht geholpen zijn met dergelijke technieken, en weer zelfstandiger leven.

Het onderzoek is uitgevoerd bij een 28-jarige man die vrijwel volledig verlamd is. Eerder was het al mogelijk om bij een proefpersoon een verlamde arm weer te laten bewegen en te laten voelen. Nu tonen de Amerikaanse onderzoekers aan dat bij een robotarm die door het brein wordt bestuurd de tastzin essentieel is om sneller spullen op te pakken en te verplaatsen.

Implantaten in de hersenen

De onderzoekers werkten met een brein-computerverbinding in twee richtingen. Dat houdt in dat er twee implantaten in de motorcortex van de hersenen zitten. Die versturen signaaltjes wanneer de proefpersoon zich inbeeldt om te gaan bewegen. Twee andere implantaten zitten in de zogeheten somatosensibele cortex (belangrijk bij onder meer de tastzin) en zorgen ervoor dat de proefpersoon een glas of ander voorwerp ook echt voelt wanneer hij dit vastpakt.

‘Die implantaten kun je zien als spijkerbedjes’, zegt Nick Ramsey, neurowetenschapper aan het UMC Utrecht en niet betrokken bij het onderzoek. ‘Met naaldjes van 1,5 millimeter die 0,4 millimeter van elkaar af staan, kun je de puntjes nauwelijks met het blote oog waarnemen.’ Die naaldjes zorgen voor prikkeling en meting van specifieke zenuwcellen in de hersenen, zodat de proefpersoon kan bewegen en gevoel heeft in zijn hand.

Met de robotarm – die zo’n half miljoen dollar heeft gekost – moest de proefpersoon alle kanten op bewegen. Hij bewoog de hand naar specifieke punten in de ruimte, hij draaide de pols en greep met de hand een hard voorwerp. Ook moest hij bijvoorbeeld een glas water pakken, dit in een ander glas schenken en het lege glas weer rechtop zetten.

Sneller bewegen

De onderzoekers vergeleken de bewegingen met en zonder inschakeling van de tastzin. De snelheid van bewegen ging flink vooruit mét gevoel in de robothand. De tijd die het kostte om een voorwerp op te pakken verbeterde van 13,3 seconden naar 4,6 seconden. Ook bij gezonde mensen geldt dat zonder gevoel in de handen het oppakken van spullen heel langzaam en onhandig gaat, omdat dan alleen sturing via de ogen mogelijk is.

Volgens Ramsey is het onderzoek ‘machtig mooi werk’. Dat het is gedaan met slechts één proefpersoon, is in dit geval niet erg. ‘De kans dat het bij anderen ook werkt, is vrij groot’, zegt Ramsey. De ontwikkeling van dit soort brein-computerverbindingen is veelbelovend. ‘Nu heb je nog een plug op je hoofd en zit je aangelijnd aan de computer. Die kun je niet mee naar huis nemen. Maar in de toekomst verwacht ik dat er een geavanceerdere versie bestaat die volledig implanteerbaar is.’

Door tastzin in de hand kan de robotarm sneller een voorwerp pakken Beeld UPMC/Pitt Health Sciences
Door tastzin in de hand kan de robotarm sneller een voorwerp pakkenBeeld UPMC/Pitt Health Sciences

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