NEUROWAHRNEHMUNG
Das Anschließen einer Prothese an das neurologische System des Menschen stellt einen weiteren großen Schritt auf dem Wege hin zum Ersetzen eingebüßter Funktionen dar. Diese Art Maßnahme erweist sich bereits als erfolgreich dabei, den Träger einer solchen Prothese in die Lage zu versetzen, die willentliche Beherrschung der Prothese auf neurologischer Ebene wiederzuerlangen, anstatt die Funktion der Prothese allein durch Gelenk-Mobilität und Muskelarbeit beeinflussen zu können.
Mit der Zielstellung letztlich anatomische Funktionen nach Querschnittslähmung, Rückenmarksverletzungen oder Amputationen wiederherstellen zu können, sind in den letzten Jahrzehnten viele Forschungen gelaufen. Sie sollen ein besseres Verständnis der Nervenaktivität ermöglichen. Bei diesem rasche Fortschritte machenden Konzept geht es darum, die elektrische Aktivität eines Nervs mit kleinen Elektroden zu erfassen. Diese Signale werden dann von einem künstlichen Nervennetz (Artificial Neural Network) ausgewertet, das innerhalb der Nervenaktivität Muster erkennen kann. Diese Forschungen hängen in entscheidendem Maße davon ab, ob es gelingt, eine dauerhafte und ausreichend empfindliche Verbindung zu den Nerven des Körpers herzustellen.
In der Neurowahrnehmung gilt es zwei große Probleme zu überwinden. Das erste Problem besteht darin, dass das Implantat für das körpereigene Gewebe verträglich sein und eine ausreichende Festigkeit für einen Langzeiteinsatz aufweisen muss. Das zweite Problem besteht darin, zuverlässige und relevante Kenndaten zur Aufzeichnung wie auch Stimulierung von einer großen Anzahl der primären Impulsübertragungsbahnen des körpereigenen Nervensystems gleichzeitig zu gewinnen. Auf diesen Bahnen oder Axonen werden elektrische Impulse weitergeleitet. Diese Axone haben einen mikroskopisch kleinen Durchmesser, können jedoch manchmal recht lang sein – wie beispielsweise der Ischiasnerv, der vom Ende der Wirbelsäule bis hin zu beiden großen Zehen verläuft.
Für die Erfassung und Auswertung sensorischer Nervensignale sind Implantate bereits in Kurzzeittests eingesetzt worden. Die Signale vieler Nervenaxone konnten bereits in Bezug auf verschiedene Aufgaben wie z.B. Muskelarbeit, Bewegung der Extremitäten sowie Berührungs- oder Druckwahrnehmung aufgezeichnet und zugeordnet werden.
Für die Steuerung eines künstlichen Arms mit Antrieb sind Nervensignale mit einem Muskel „neu verdrahtet” worden. So konnte der Muskel als ein Verstärker benutzt werden, um Nervenaktivität erfassen zu können, die anschließend bei bestimmten Armbewegungen ausgewertet wurde. Victhom Human Bionics Inc., ein Partner von Össur, erhielt ein Patent für einen Signalverstärkungsschaltkreis für elektroneurographische Aufzeichnungen. Diese Innovation stellt einen bedeutenden technologischen Fortschritt auf dem Gebiet der Neurostimulation und dabei speziell der Neurowahrnehmung dar.