Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Neuro-Robotik ermöglicht Querschnittsgelähmten selbstständig zu essen

07.12.2016

Tübinger Wissenschaftler setzen erstmals hirngesteuertes Hand-Exoskelett ein, um gelähmte Hand im Alltag wieder benutzbar zu machen

Einem internationalen Wissenschaftlerteam unter Führung der Universität Tübingen ist es erstmals gelungen, mit technischen Mitteln die Handfunktion Querschnittsgelähmter im Alltag fast vollständig wiederherzustellen:


Das hirngesteuerte Hand-Exoskelett ermöglicht Querschnittsgelähmten, ihre Hand wieder zu benutzen.

Surjo R. Soekadar


Dr. Surjo R. Soekadar (links) im Test mit einem Probanden.

Surjo R. Soekadar

Mit Hilfe eines hirngesteuerten Hand-Exoskeletts, also einer Art tragbaren Roboters, konnten sechs Probanden ihre gelähmte Hand in Alltagssituationen einsetzen. Sie waren zum Beispiel in der Lage, selbstständig in einem Restaurant zu essen und zu trinken.

Dafür hatte das Team um Dr. Surjo R. Soekadar aus der Arbeitsgruppe Angewandte Neurotechnologie gemeinsam mit dem italienischen „The BioRobotics Institute“ der Scuola Superiore Sant'Anna und dem spanischen Institut Guttmann ein System entwickelt, das Hirnströme sowie Augenbewegungen des Probanden in Steuersignale übersetzt und an das Exoskelett überträgt, das die gelähmte Hand bewegt. Die Studie wurde in der ersten Ausgabe des internationalen Fachmagazins Science Robotics vorgestellt.

„Dieser neue Ansatz wird die Lebensqualität Querschnittsgelähmter und Schlaganfallüberlebender in naher Zukunft deutlich verbessern“, erklärt Surjo Soekadar. Anders als bei sogenannten invasiven Systemen, bei denen Mikroelektroden ins Gehirn implantiert werden, wird Patienten hier eine Operation erspart

. Neuartige Polyamid-Elektroden leiten die Hirnströme direkt an der Kopfoberfläche ab und werden mit einem Kontrollmechanismus kombiniert. So konnten die Studienteilnehmer das Hand-Exoskelett mehrere Stunden zuverlässig steuern. Das System kann ohne großen Aufwand im Alltag eingesetzt werden: Die tragbaren kabellosen Systemkomponenten sind in den Rollstuhl der Querschnittsgelähmten integriert und werden über einen kleinen Tablet-Computer gesteuert.

„Als nächstes planen wir die Entwicklung intelligenter, kontext-sensitiver und kosmetisch völlig unauffälliger Systeme“, erläutert Soekadar. „Diese sollen sich problemlos in den Alltag der Anwender integrieren lassen und auch ohne Hilfe Dritter angelegt werden können.“

Neben dem unmittelbaren Nutzen im Alltag kann das hirngesteuerte Hand-Exoskelett bei regelmäßiger Anwendung auch den Erholungsprozess nach Rückenmarksverletzungen oder Schlaganfällen unterstützen und damit helfen, die Bewegungsfähigkeit der gelähmten Hand wiederherzustellen.

Mit solchen neuroplastischen Effekten könnten auch die Behandlungsoptionen für neuropsychiatrische Erkrankungen wie Depressionen oder kognitive Störungen wirkungsvoll erweitert werden. Um solche Effekte nachzuweisen, sind jedoch weitere, großangelegte klinische Studien erforderlich.

Die Arbeitsgruppe Angewandte Neurotechnologie ist eine gemeinsame Einrichtung der Klinik für Psychiatrie und Psychotherapie, des Instituts für Medizinische Psychologie und Verhaltensneurobiologie, sowie des Magnetoenzephalographie Zentrums (MEG) der Medizinischen Fakultät und des Universitätsklinikums. Im Mittelpunkt der Forschung steht der klinische Einsatz von Gehirn-Maschine Schnittstellen (engl. brain-machine interfaces, BMIs) und deren Kombination mit nicht-invasiven Hirnstimulationsverfahren.

Video zur Studie: http://goo.gl/qs3wjf

Hochaufgelöste Versionen der Bilder und weiteres Foto- und Videomaterial finden Sie unter diesem Downloadlink: http://www.pressefotos.uni-tuebingen.de/UT_20161202_ PM_Neurorobotik_Multimedia Material.zip
Bitte beachten Sie die Quellenangaben im Titel der jeweiligen Datei.

Publikation:
Soekadar SR, Witkowski M, Gómez C, Opisso E, Medina J, Cortese M, Cempini M, Carrozza MC, Cohen LG, Birbaumer N, Vitiello N. Hybrid EEG/EOG-based brain/neural hand exoskeleton restores fully independent daily living activities after quadriplegia. Science Robotics 1, eaag3296 (2016). Web-Adresse des Journals: http://www.sciencemag.org/journals/robotics

Kontakt:
Dr. Surjo R. Soekadar, MD
Universität Tübingen
Universitätsklinik für Psychiatrie und Psychotherapie
Arbeitsgruppe Angewandte Neurotechnologie
Telefon +49 7071 29-82640
Mobil +49 163 16 44 88 9
surjo.soekadar@uni-tuebingen.de

Antje Karbe | idw - Informationsdienst Wissenschaft
Weitere Informationen:
http://www.uni-tuebingen.de/

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Energie und Elektrotechnik:

nachricht ISFH-CalTeC ist anerkanntes Kalibrierlabor für die Bestätigung von Solarzellen-Weltrekorden
16.01.2018 | Institut für Solarenergieforschung GmbH

nachricht Natrium-Leerstellen verbessern Batterieeigenschaften
15.01.2018 | Philipps-Universität Marburg

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Energie und Elektrotechnik >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Forscher entschlüsseln zentrales Reaktionsprinzip von Metalloenzymen

Sogenannte vorverspannte Zustände beschleunigen auch photochemische Reaktionen

Was ermöglicht den schnellen Transfer von Elektronen, beispielsweise in der Photosynthese? Ein interdisziplinäres Forscherteam hat die Funktionsweise wichtiger...

Im Focus: Scientists decipher key principle behind reaction of metalloenzymes

So-called pre-distorted states accelerate photochemical reactions too

What enables electrons to be transferred swiftly, for example during photosynthesis? An interdisciplinary team of researchers has worked out the details of how...

Im Focus: Erstmalige präzise Messung der effektiven Ladung eines einzelnen Moleküls

Zum ersten Mal ist es Forschenden gelungen, die effektive elektrische Ladung eines einzelnen Moleküls in Lösung präzise zu messen. Dieser fundamentale Fortschritt einer vom SNF unterstützten Professorin könnte den Weg für die Entwicklung neuartiger medizinischer Diagnosegeräte ebnen.

Die elektrische Ladung ist eine der Kerneigenschaften, mit denen Moleküle miteinander in Wechselwirkung treten. Das Leben selber wäre ohne diese Eigenschaft...

Im Focus: The first precise measurement of a single molecule's effective charge

For the first time, scientists have precisely measured the effective electrical charge of a single molecule in solution. This fundamental insight of an SNSF Professor could also pave the way for future medical diagnostics.

Electrical charge is one of the key properties that allows molecules to interact. Life itself depends on this phenomenon: many biological processes involve...

Im Focus: Wie Metallstrukturen effektiv helfen, Knochen zu heilen

Forscher schaffen neue Generation von Knochenimplantaten

Wissenschaftler am Julius Wolff Institut, dem Berlin-Brandenburger Centrum für Regenerative Therapien und dem Centrum für Muskuloskeletale Chirurgie der...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

2. Hannoverscher Datenschutztag: Neuer Datenschutz im Mai – Viele Unternehmen nicht vorbereitet!

16.01.2018 | Veranstaltungen

Fachtagung analytica conference 2018

15.01.2018 | Veranstaltungen

Tagung „Elektronikkühlung - Wärmemanagement“ vom 06. - 07.03.2018 in Essen

11.01.2018 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Rittal mit neuem Onlineauftritt - Lösungskompetenz für alle IT-Szenarien

16.01.2018 | Unternehmensmeldung

Die „dunkle“ Seite der Spin-Physik

16.01.2018 | Physik Astronomie

Wetteranomalien verstärken Meereisschwund

16.01.2018 | Geowissenschaften