Voor het eerst hebben wetenschappers iemand zijn tastzin teruggegeven met een prothese. Daarmee lukte het de proefpersoon om objecten blind op te pakken en te bepalen of ze hard of zacht zijn.
Het was even geleden dat hij dat gevoel had gehad. De Deen Dennis Aabo Sørensen verloor negen jaar geleden zij linkerhand bij een vuurwerkongeluk, en ging sindsdien door het leven met een prothese. Het afgelopen jaar was hij echter voor het eerst weer in staat iets op te pakken én te voelen wat hij vasthad.
Sørensen was de proefpersoon in experimenten met een nieuwe prothese ontwikkeld door een team van onder andere Zwitserse en Italiaanse wetenschappers. Door sensoren in de prothese aan te sluiten op zenuwen in de arm van Sørensen, konden voor het eerste delen van iemands tastzin hersteld worden. Het onderzoek werd begin deze maand in Science Translational Medicine gepubliceerd.
De prothese bevat druksensors op de wijsvinger en pink die de druk meten die een voorwerp uitoefent als gevolg van het vastgrijpen. Het elektrische signaal van die sensors wordt door een computer vertaald naar een voor het zenuwstelsel geschikt signaal. Via elektroden, die operatief op zenuwuiteinden in de stomp van Sørensens arm werden geplaatst, werd het signaal doorgegeven aan de hersenen. Accuraat en zonder tijdvertraging.
Blind vastpakken
Hoewel het al jaren lukt om protheses aan te sluiten op het zenuwstelsel was het tot nu toe niet mogelijk ook te voelen wat die prothese deed. Dragers van kunsthanden waren altijd aangewezen op visuele informatie, en bijvoorbeeld een ogenschijnlijk simpele taak als iets blind oppakken was voor hen onmogelijk. Ook Sørensen heeft in het dagelijkse leven zo’n prothese die hij via zenuwen in zijn arm kan besturen.
Belangrijk voor de onderzoekers was bepalen wat voor signaal ze moesten teruggeven aan de zenuwen in de arm. Ze stimuleerden daarvoor de zenuwen in de stomp met verschillende elektrische ontladingen. Zo werd duidelijk wat de minimale stimulans was, waarbij de Sørensen nog maar net voelde dat hij iets ‘aanraakte’, en wat de maximale prikkel was, waarbij hij pijn ervoer. Deze metingen werden door een computer gebruikt om een goede vertaalslag te maken tussen de prothesesensor en de zenuw.
De prothese werd aangesloten en de proefpersoon ging ermee aan de slag. Hij moest om beurten drie verschillende krachten uit te oefenen op objecten; een kleine kracht, een gemiddelde en grote. Na een week oefenen lukte het hem om vrijwel alle gevraagde krachten accuraat uit te voeren, blind en enkel op basis van de feedback van de prothese. De ‘gemiddelde’ kracht bleef het lastigst, in driekwart van de gevallen ging dat goed.
Niet alleen kon hij krachten doseren, ook kon Sørensen aan de hand van de feedback bepalen of objecten hard of zacht waren. Alsmede vertellen wat de vorm van een object was, zonder er naar te kijken.
Door deze handprothese is het voor de patiënt mogelijk een zacht object blind vast te pakken zonder het fijn te knijpen.
LifeHand 2/Patrizia TocciMeer sensaties
De wetenschappers zijn enthousiast en schrijven in hun artikel dat dit een stapje op weg is naar protheses die nauwelijks onder doen voor natuurlijke ledematen. Ook speculeren ze over het toevoegen van andere sensaties aan de high-tech hand, zoals temperatuur of het bepalen van de textuur van een object.
De proefpersoon liet weten dat hij de prothese maar al te graag mee naar huis had willen nemen. Helaas voor hem kan het nog jaren duren voordat de prothese op de markt komt.