Je kan een kunstbeen wel vergeten

Dankzij nieuwe en verbeterde amputatietechnieken kunnen patiënten die een ledemaat missen nu zulke geavanceerde protheses dragen dat de mate van controle over het kunstledemaat vergelijkbaar is met hun originele arm of been.

Onderzoekers aan een Amerikaanse technische universiteit waren in staat een natuurlijk aanvoelende prothese te maken door een slimmere aanpak te bedenken voor het amputeren van een aangetast ledemaat. De biofysici herbouwen de relatie tussen ‘tegenovergestelde’ spieren heel voorzichtig in deze nieuwe aanpak. Denk eens aan hoe de biceps en de triceps de arm elk een andere richting op kunnen bewegen. De onderzoekers integreerden een prothese met dezelfde relatie tussen die spieren. Daardoor ervaarden de patiënten een hersteld gevoeld van proprioceptie, de vaardigheid te weten waar het ledemaat is en in welke stand het staat zonder ernaar te kijken.

Shriya Srinivasan, een van de betrokken onderzoekers, realiseerde zich dat de amputatietechnieken eigenlijk al 150 jaar hetzelfde waren. Ze vroeg zich af of er misschien inmiddels een betere manier gevonden kon worden, die meteen ook de mogelijkheid biedt om mens en machine te integreren. Een van de betrokken patiënten gaf aan dat hij het gevoel had alsof hij plotseling weer botten in zijn voet had, toen hij met een neuroprothese zijn voet weer kon laten bewegen. Een dergelijke prothese maakt een nieuwe verbinding met de hersenen, zodat het ledemaat ook te bewegen is. Wat het nog bijzonderder maakt is dat deze neuroprothese zonder vertraging reageerde op de hersensignalen. Zodra de patiënt bedacht dat hij de voet wilde bewegen, bewoog deze ook.

Het onderzoek werd uitgevoerd onder zeven mensen die de ‘verbeterde amputatievorm’ hadden ondergaan. In die testen konden de mensen hun robotische voet bewegen, maar ook traplopen en andere – voor mensen met al hun ledematen vaak – vanzelfsprekende taken verrichten. Het zijn namelijk juist die alledaagse dingen die voor mensen met een kunstledemaat zo moeilijk zijn. De meeste bionische benen hebben een vertraging tussen het moment dat de hersenen een instructie sturen en het moment dat het been begint te bewegen. Dat maakt de coördinatie tussen het kunstbeen en het biologische been moeilijker.

De resultaten van dit onderzoek zijn een grote, bionische, stap voorwaarts voor onderzoek naar protheses. Het uiteindelijke doel van elke arts is immers om mensen weer volledig autonoom te kunnen laten functioneren. Nu er ook aandacht is voor de biologische kant van de interface tussen mens en robot zou dat kunnen leiden tot een toekomst waarin amputatie niet langer de laatste oplossing is, maar juist een positieve kans om weer te kunnen lopen en een volledig en rijk leven te leven. Net als mensen met al hun biologische armen en benen.