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(Deutschland - wissenschaft.de) Sechzehn Jahre lang verbrachte der Schotte Campell Aird sein Leben mit einer unbeweglichen Armprothese, die er als Ersatz für seinen an Krebs erkrankten rechten Arm bekam. Dann jedoch wurde Aird der weltweit erste "bionische" Arm eingesetzt. Es handelt sich hierbei um eine Prothese, welche dank kleinster Motoren und Zahnrädern in der Lage ist, die Bewegungen eines menschlichen Arms ähnlich zu imitieren. Die Technik namens "prothetische Bionik" war vor etwa zwei Jahrzehnten noch reine Fiktion, konnte aber in den letzten Jahren beachtliche Erfolge aufweisen. Grundstein für diesen Erfolg, war auch, dass die Forscher selbst bei der wohl schwierigsten Aufgabe der Bionik nicht Halt machten: der Erfindung künstlicher Kinderhände. Die Hände mussten trotz der geringen Größe ausreichend Platz für Batterien und Technik aufweisen und dennoch mussten sie stark und beweglich genug sein. Doch selbst mit dem Arm Airds ist der englische Biomechaniker David Gow, welcher zu den Pionieren dieser Entwicklung gehört, nicht völlig zufrieden. Der Arm besitzt noch lange nicht die Bewegungsfreiheit, die Gow vorschwebt. Ihm zufolge müssten diese Prothesen wie ihre natürlichen Vorbilder funktionieren und sollten möglichst direkt von den Impulsen des Gehirns gesteuert werden. Um den geschickten Umgang künstlicher Gliedmaßen beobachten und auswerten zu können, arbeitet Gow mit einer Gruppe von Kindern zusammen, denen jeweils Teile der Hand fehlen. Je jünger das Kind, desto besser sei es, den Umgang mit Prothesen zu erlernen, meint Gow. Durch diese frühen Erfahrungen seien die Kinder besser im Stande, die künstlichen Körperteile als ihre natürlichen anzusehen. Die Frage, die Gow sich stellte, war: Wie leite ich die Impulse des Gehirns zur Prothese weiter? Seine Forscher und Gow selbst kamen auf die Idee, die Impulse nicht direkt, sondern über den Unterarm transportieren zu lassen. Elektroden im Gehirn sollen die entsprechenden Erregungsmuster des Gehirns erkennen und sie dann an die Prothese weiterleiten, welche nun in der Lage ist, die Bewegung auszuführen. Beim dazugehörigen Test an einem Kind stellten die Forscher verwundert fest, wie sicher das Kind z.B. eine Eistüte umgreifen konnte, ohne diese zu zerquetschen oder zu locker anzufassen. Die Forscher erklärten sich diese Sicherheit mit der hohen Anpassungsfähigkeit des noch jungen Gehirns. Doch bei den Nottingham-Versuchen erkannten die Forscher, dass auch ältere Kinder, im Test war es der 11-jährige Jeremy, nur wenig Probleme mit der Anpassung an die neuen Gliedmaßen hatten. Jeremy, der mit nur einer halben linken Hand auf die Welt kam, war begeistert: "Mit der neuen Hand kann ich eine Menge Sachen machen. Zum Beispiel kann ich jetzt mit beiden Händen basteln. Früher konnte ich das Papier und die Schere nicht gleichzeitig festhalten", sagte er zu seinen Ärzten. Aird jedoch hat auf Grund seines Armes größere Probleme. Da ihm der gesamte Arm fehlt, fehlen ihm somit auch die Muskeln, die Gehirnimpulse weiterleiten könnten. Doch auch für ihn gibt es Hoffnung. Forscher sind immer dabei, Folgemodelle für Prothesen, die mit Impulsen gesteuert werden, zu entwickeln. Einer dieser Forscher ist William Craelus von der Rutgers Universität. Er und sein Forschungsteam wollen die Impulse nicht über Umwege, sondern direkt vom Gehirn ableiten. Dazu entwickeln sie Gehirn-Computer-Schnittstellen, die die Impulse nicht über die Muskeln, sondern direkt übers Gehirn wahrnehmen können. Doch bis diese Schnittstellen alltagstauglich sind, sind noch viele Jahre Forschung nötig. (Redakteur: Nikolas Denk)
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