Je leest:

Verlamde armen bewegen

Verlamde armen bewegen

Auteur: | 16 oktober 2008

Verlamming van de ledematen als gevolg van een beschadigde ruggengraat kan worden omzeild door signalen van de hersens om te leiden met elektronica. In Nature vertellen Amerikaanse wetenschappers voor het eerst over tijdelijk verlamde apen die de spieren in hun armen konden aanspannen dankzij kunstmatige zenuwbanen die buiten het lichaam omliepen. De onderzoekers willen met deze technologie nieuwe, natuurlijke prothesen gaan ontwikkelen.

Blinden kunnen weer zien, mensen die volledig verlamd zijn kunnen hun rolstoel laten rijden zonder aan de wielen te draaien of een knopje in te drukken, en gamers halen de trekker van hun geweren over door er alleen maar aan te denken. Het is allemaal mogelijk met een techniek, die bekend staat brein-machine interface (BMI). Hierbij worden de hersenen aangesloten op een computer, die de gedachte opvangt en omzet in een actie. Het kan natuurlijk ook de andere kant op, door digitale camerabeelden naar de visuele cortex te sturen. Nu is voor het eerst aangetoond dat een BMI ook verlamde spieren weer in beweging kan brengen.

Snelweg

Als de hersenen de vingers van een hand willen bewegen, sturen ze een elektrische impuls via het zenuwstelsel naar de hand. Helaas kan het zenuwstelsel overal worden onderbroken, bijvoorbeeld bij een beschadiging van het ruggengraat. Het ruggengraat is de snelweg van het zenuwstelsel. Als deze weg is opengebroken kunnen signalen van de hersenen nergens meer naar toe, met verlamming als gevolg. Amerikaanse onderzoekers losten dit op door de elektrische impulsen buiten het lichaam om te leiden met kunstmatige zenuwbanen.

Wetenschappers leiden de hersensignalen van een tijdelijk verlamde aap om naar de armen met behulp van kunstmatige zenuwbanen. Deze ‘brein-machine interface’ stelt de aap in staat om zijn armspieren aan te spannen, ondanks de verlamming. Bron: Nature

De onderzoekers van de Universiteit van Washington verlamden tijdelijk twee makaken met een verdovend middel. Met een BMI stuurden zij de signalen van de motorische cortex, die verantwoordelijk is voor het uitvoeren en programmeren van bewegingen, buiten het lichaam om naar de armspieren van de apen. Dit stelde de apen in staat om de spieren in hun armen aan te spannen, iets wat normaal gesproken onmogelijk is bij verlamming. Spieren aanspannen is de eerste stap naar ingewikkeldere bewegingen.

Het onderzoek met de makaken bouwt voort op eerdere onderzoeken naar BMI’s en het elektrisch stimuleren van de armspieren. Zo lukte het in het verleden apen te trainen om een robotarm of een cursor op het computerscherm te bewegen door er alleen maar aan te denken. In andere onderzoeken bleek het mogelijk om verlamde spieren in beweging te krijgen door er een klein stroompje op te zetten.

Prothesen

Dit onderzoek toont voor het eerst dat het mogelijk is om een directe kunstmatige verbinding te maken tussen de hersenen en de spieren, waarmee onderbroken zenuwbanen worden omzeild om verlamde ledematen weer te laten bewegen. Onderzoekers voorspellen een grote toekomst voor deze techniek voor de productie van natuurlijke prothesen die volledig door de hersenen worden bestuurd.

Onderzoek van de Oostenrijkse universiteit van Graz geeft een verlamde man weer hoop. Hij kan zich vrij rondbewegen in het programma Second Life door er slechts aan te denken. Bron: New Scientist.

Dit artikel is een publicatie van NEMO Kennislink.
© NEMO Kennislink, sommige rechten voorbehouden
Dit artikel publiceerde NEMO Kennislink op 16 oktober 2008

Discussieer mee

0

Vragen, opmerkingen of bijdragen over dit artikel of het onderwerp? Neem deel aan de discussie.

NEMO Kennislink nieuwsbrief
Ontvang elke week onze nieuwsbrief met het laatste nieuws uit de wetenschap.