Als Ian Burkhart seine Hand öffnete und schloss, brach ein Raum voller Ärzte und Wissenschaftler in Applaus aus. "Es brachte Tränen in meine Augen", sagt Burkharts Vater.
Am Ende seines ersten Studienjahres am College tauchte Burkhart in eine Meereswelle ein und brach sich den Nacken. Er verlor den Gebrauch seiner Beine und seiner Arme unter dem Ellenbogen. Mit 19 Jahren war er völlig abhängig von anderen, um ihn zu füttern und zu baden.
Burkhart erklärte sich bereit, der erste Patient zu sein, der eine neue Technologie an seiner abgetrennten Wirbelsäule ausprobierte und das Signal von seinem Gehirn direkt an die Muskeln seines Unterarms schickte . Die Ergebnisse der Forscher werden in einem Bericht vom 13. April in der Zeitschrift Nature beschrieben.
Das Versuchsgerät namens Neurobridge ist das Ergebnis einer Zusammenarbeit zwischen Chirurgen, Wissenschaftlern, Softwarespezialisten und Ingenieuren der Ohio State University Wexner Medical Center und Battelle, eine gemeinnützige Forschungsorganisation.
Der erste Schritt bestand darin, den genauen Punkt in Burkharts motorischem Kortex abzubilden, der seine rechte Hand kontrolliert. Dann öffneten Chirurgen seinen Schädel und implantierten einen winzigen Computerchip.
Der nächste Schritt bestand darin, dem Chip beizubringen, Burkhart's Gedanken zu lesen. In einem MRT-Gerät beobachtete er das Video einer Hand, die sich auf bestimmte Weise bewegte, und stellte sich vor, wie er seine eigene Hand bewegen würde. Der Chip las diese Gehirnsignale aus, dekodierte sie und übersetzte sie in elektrische Signale.
Die Wissenschaftler richteten daraufhin eine Reihe von Metallbändern ein, um Burkharts Unterarm und die Muskeln, die die Hand bewegen, zu umgehen. Dann steckten sie ihn buchstäblich ein, rissen ein Kabel von seinem Schädel zu seinem Arm und verbanden den implantierten Chip mit den Metallbändern an seinem Arm.
Burkhart fokussierte seine Gedanken … und bewegte seine Hand. Er öffnete und schloss seine Faust und wackelte mit den Fingern. Er schaffte es sogar, einen Löffel für einen Moment zu halten.
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Es ist noch ein langer Weg, bis diese Technologie in der realen Welt verwendet werden kann. Zum einen muss es kabellos sein, damit kein Kabel in den Schädel gesteckt wird. Forscher müssen auch einen Weg finden, ein Signal vom Körper zurück zum Gehirn zu senden. Die Wirbelsäule sendet Signale in beide Richtungen, so dass Sie spüren können, wenn sich Ihr Körper bewegt. Burkhart spürte nicht, wie sich seine Finger bewegten.
Aber die Forscher, die Burkhart erlaubten, seine eigene Hand zu bewegen, stellen sich bereits vor, was es für die Zukunft bedeuten könnte.
"Wir betrachten alltägliche Wearables", sagt Ali Rezai , MD, der Neurochirurg des Staates Ohio, der den Chip in Ians Gehirn implantiert hat. "Du könntest deinen Ärmel anziehen, und dein Ärmel erlaubt dir jetzt, einen Löffel oder eine Zahnbürste aufzuheben."
