# taz.de -- Hightech-Prothesen: Die Macht der Gedanken

	# taz.de -- Hightech-Prothesen: Die Macht der Gedanken

	> Die Schnittstellen zwischen Neuronen und Computerchips werden immer
	> besser. Selbst das Fühlen mit einer Robot-Hand ist schon möglich.

	Bild: Noch können die künstlichen Ersatzteile mit dem Original nicht mithalte…

	„Er kann mich im Arsch lecken“, soll der wohl bekannteste historische
	Prothesenträger Götz von Berlichingen laut Johann Wolfgang Goethe gesagt
	haben. Das Arsch-leck-Zitat entsprang zwar der Fantasie des Dichterfürsten,
	nicht aber die „eiserne Hand“, die von Berlichingen sich 1505 von einem
	Dorfschmied anfertigen ließ. Das technische Meisterwerk galt im Mittelalter
	als Sensation.

	Der rauflustige Ritter konnte nämlich die Finger der Eisenhand durch ein
	System von Federn und Zahnrädern einzeln bewegen. Dies ermöglichte
	wesentlich mehr Bewegungsfreiheit als der Enterhaken, der Amputierten
	damals gewöhnlich verpasst wurde. Götz konnte wieder zum Schwert greifen
	und in Deutschland war die moderne Prothese geboren.

	Obwohl Prothesen heutzutage raffinierte Hightech-Konstruktionen sind, die
	ihren Trägern sogar sportliche Höchstleistungen ermöglichen, so war
	natürliche Gedankensteuerung als Standard bislang Zukunftsmusik. Dies
	könnte sich allerdings bald ändern, denn die Prothetik erlebt seit einiger
	Zeit einen „bionischen“ Riesensprung.

	Im Zentrum dieser Entwicklung stehen zukunftsweisende Technologien wie das
	Einpflanzen von Elektrodenträgern in das menschliche Gehirn, „Target Muscle
	Reinnervation“ (selektiver Nerventransfer) und Osseointegration (von
	„osteon“, dem griechischen Wort für Knochen). Mittels dieser Verfahren
	werden unter anderem neuronale Aktivitäten ausgelesen, um Roboterarme zu
	steuern, aber auch Knochen und Nervenenden von Stümpfen mit Prothesen
	verbunden, sodass Letztere durch Signale vom Gehirn über die Nervenbahnen
	gesteuert werden können.

	Was wie eine Szene aus dem Science-Fiction-Streifen „RoboCop“ klingt, kommt
	der Wirklichkeit inzwischen recht nahe. Ende 2014 wurden im California
	Institute of Technology (Caltech) in Pasadena einer Patientin Elektroden
	ins Gehirn eingepflanzt, mit deren Hilfe ein Roboterarm gesteuert sowie das
	Gehirn stimuliert werden kann, um Berührungsreize zu simulieren. Auch die
	University of Pittsburgh im US-Bundesstaat Pennsylvania arbeitet seit 2011
	mit Patienten, die Prothesen mithilfe von neuronalen Implantaten
	kontrollieren können.

	## Gehirnströme auslesen

	Die daraus resultierende Bewegungsfreiheit der Amputierten ist zum Teil
	beträchtlich. So präsentierte der Caltech-Neurowissenschaftler Christian
	Klaes auf einer Tagung der Society for Neuroscience in Washington Ende 2014
	die Daten eines Patienten, der mithilfe eines Elektrodenimplantats in der
	hinteren Region des parietalen Kortex mit seiner Prothese Videospiele und
	das Handspiel Schere-Stein-Papier gemeistert hatte.

	Die amerikanische Defense Advanced Research Projects Agency (Darpa)
	finanziert inzwischen die Entwicklung von Prothesen, die Gehirnströme
	auslesen, und Implantaten, die Organe, zum Beispiel zur Insulinproduktion,
	anregen können.

	Die aktuellen wissenschaftlichen Entwicklungen im Bereich bionische
	Prothetik in den USA erregen seit einiger Zeit die Aufmerksamkeit der US
	Food and Drug Administration (FDA), die derzeit über eine gesetzliche
	Regulierung dieser Hirn-Computer-Schnittstellen (Brain-Computer Interfaces)
	nachdenkt.

	Im Mai 2014 hatte die FDA bereits den von Darpa gesponserten „Deka“-Arm
	zugelassen, die erste kommerzielle gedankengesteuerte Prothese. Der
	„Deka“-Arm beruht auf einer Idee des amerikanischen Erfinders Dean Kamen,
	Vater des Ein-Personen-Elektromobils Segway.

	## Am Skelett verankert

	Aber auch in Europa macht die bionische Prothetik gewaltige Fortschritte.
	So wurde dem 42-jährigen Schweden Magnus (der Familienname wurde zum Schutz
	der Privatsphäre nicht veröffentlicht) im Januar 2013 eine
	gedankengesteuerte, robotische Armprothese chirurgisch direkt am Skelett
	verankert. „Wir haben Osseointegration eingesetzt, um eine langfristige,
	stabile Verbindung zwischen Mensch und Maschine zu schaffen“, resümierte
	Max Ortiz Catalan, an dem Projekt beteiligter wissenschaftlicher
	Mitarbeiter am Chalmers Institute of Technology in Göteborg. „Dies kreiert
	eine intime Einheit zwischen Körper und Maschine, zwischen Biologie und
	Mechatronik.“

	Bislang wurde die Prothese des Schweden mithilfe von auf der Haut sitzenden
	Elektroden gesteuert, deren Funktionsfähigkeit allerdings durch extreme
	Temperaturen oder menschlichen Schweiß eingeschränkt wird. Der „bionische“
	Arm lässt sich außerdem mit weniger Aufwand und mehr Präzision
	kontrollieren.

	Dank des neuen technischen Wunderwerks kann der Trucker auch komplexere
	Bewegungsabläufe, wie das Steuern eines Schneemobils oder das Zubinden von
	Schnürsenkeln, gedankengesteuert ausführen. Sogar zerbrechliche Gegenstände
	kann Magnus mit seiner Roboterhand halten, ohne sie zu beschädigen: „Der
	Arm funktioniert so gut, dass er sich wie mein alter anfühlt“, sagt der
	Schwede dem US-Nachrichtenmagazin Newsweek, „nicht wie ein Werkzeug oder
	eine Maschine.“

	## Eine Hand mit Gefühl

	Im benachbarten Dänemark wird die Bionik – die Vereinigung von technischen
	und biologischen Eigenschaften – ebenfalls mit Eifer vorangetrieben. Der
	37-jährige Däne Dennis Aabo Sørensen ist seit 2013 stolzer Besitzer eines
	technologisch ausgereiften Prothesen-Prototyps, mit dessen Hilfe er sogar
	„fühlen“ kann.

	Dem Amputierten, der bei einem Feuerwerksunfall vor mehr als zehn Jahren
	seinen Unterarm verloren hatte, wurden Mikroelektroden in den Mittel- und
	Ellennerv des Oberarms implantiert, die auf Sensoren in einer
	prosthetischen Hand reagieren. Das Resultat: Der Däne kann mit seiner
	„Roboterhand“ beim Anfassen von Gegenständen unterschiedliche Kräfte walt…
	lassen und zwischen der Form und Beschaffenheit verschiedener Objekte
	unterscheiden.

	Von einer funktionsfähigen Robo-Hand, wie sie Luke Skywalker (Mark Hamill)
	in dem Sci-Fi-Kultfilm „Das Imperium schlägt zurück“ verpasst wurde, ist
	Sørensens bionische Prothese allerdings noch weit entfernt. Das
	Computersystem für das Auslesen der Sensoren und der elektrische Stimulator
	sind noch nicht implantierbar, sprich: der Däne konnte mit seiner
	„Hightech-Prothese“ nur im Labor fühlen.

	## Eine der Zielgruppen sind Kriegsversehrte

	Für einen anderen Ansatz als seine europäischen Kollegen entschied sich der
	Amerikaner Dustin Tyler, außerordentlicher Professor für Biomedizintechnik
	an der Case Western University. Statt Elektroden direkt in die Nervenbahnen
	einzupflanzen, griff Tyler auf Mikroelektroden zurück, die um die
	Nervenstränge herum platziert werden.

	Eine der „Zielgruppen“ für Bionik-Technologie sind natürlich
	Kriegsversehrte wie der britische Unteroffizier Andrew Garthwaite, dem 2010
	bei einem militärischen Einsatz in Helmand, Afghanistan, eine Granate den
	rechten Arm abriss.

	Garthwaite ist seit 2013 der erste Brite mit einer gedankengesteuerten
	Prothese, die von dem deutschen Medizintechnik-Unternehmen Ottobock in Wien
	entwickelt wurde. „Weil ich drei Jahre lang keinen Daumen oder Finger
	hatte, war es merkwürdig, plötzlich wieder zu fühlen. Ich musste mein
	Gehirn erst trainieren, diese Hand zu bewegen“, erinnerte sich Garthwaite.
	Und das geht manchmal auch schief: Wenn der „Bionik“-Brite zu hektisch
	daran denkt, seinen kleinen Finger zu bewegen, dreht sich die ganze Hand –
	um 360 Grad. „Das ist mein Party-Trick“, lacht er.

	Bis zur Massenherstellung von gedankengesteuerten und „fühlenden“
	künstlichen Gliedmaßen dürfte noch eine Weile vergehen, aber das Zeitalter
	des bionischen Menschen ist zweifelsohne angebrochen.

	20 Feb 2015

	## AUTOREN

	Frank Heinz Diebel

	## TAGS

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	Doping
	Markus Rehm

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