Erstellt am Montag, 29. August 2016 10:00 von Redaktion

Die Kraft der Gedanken

Dank Virtual Reality können Querschnittsgelähmte wieder gehen

 

Im vorangegangenen Blogbeitrag  haben wir gezeigt, wie man sich selbst ein spektakuläres Augmented Reality Buch zaubern kann. Noch unglaublicher ist jedoch Folgendes: Querschnittsgelähmte können, nachdem sie jahrelang an den Rollstuhl gefesselt waren, mit einem Mal wieder gehen. Vor kurzem veröffentlichte ein internationales Forscherteam in der wissenschaftlichen Fachzeitschrift „Scientific Reports“ die Ergebnisse einer Studie.

Das Walk-Again-Projekt, Virtual Reality

Bildquelle: https://www.youtube.com/watch?v=jgEXpWDc1Go

Das Walk-Again-Projekt

Dr. Miguel A. L. Nicolelis von der Duke University in North Carolina ist auf dem Gebiet der sogenannten Brain-Machine-Interface (BMI) führend. BMI ist eine Gehirn-Computer-Schnittstelle, die eine Verbindung zwischen dem Gehirn und einem Computer ermöglicht. Zusammen mit anderen Forschern versucht Dr. Nicolelis, Querschnittsgelähmte aus ihrem ausweglosen Schicksal mit Hilfe von hirngesteuerten Gehrobotern zu befreien.

Videoquelle: https://www.youtube.com/watch?v=jgEXpWDc1Go

Bislang galten Querschnittsgelähmte aufgrund ihrer schwerwiegenden Rückenmarksverletzungen als unheilbar. Die Verbindung zwischen Gehirn und den ausführenden Muskeln ist für immer gekappt. Doch zu gehen bedeutet weitaus mehr, als sich von A nach B zu bewegen. Der Verlust der motorischen Fähigkeiten, bedeutet immer auch einen Verlust an Lebensqualität.

Acht Querschnittsgelähmte nahmen an einem umfangreichen Forschungsprojekt mit Namen „Walk again“ teil. Zwölf Monate für jeweils zwei Stunden pro Woche absolvierten diese in einem Labor in Sao Paulo, Brasilien ein spezielles Virtual Reality Training. Der erste Teil der Übung bestand darin, sich das Gehen vorzustellen und sein zweites Ich, seinen Avatar, in einer virtuellen Welt zu bewegen. Dabei kam eine Virtual Reality Brille zum Einsatz.

Das Walk-Again-Projekt, Virtual Reality

Bildquelle: http://image.stern.de/7017528/16×9-940-529/70b20e70b8cd8f6c0dd1624eaa4d7187/rh/vr-querschnitsslaehmzng-teaser.jpg

Im weiteren Verlauf kam echte Bewegung ins Spiel. Jeder der acht Versuchsteilnehmer trug dabei eine mit Elektronen gespickte Kappe, welche permanent die Hirnströme aufzeichnete. Ein auf dem Rücken befindlicher Computer übersetzte diese Signale in motorische Befehle für das Exoskelett, die Roboterprothesen. Oder vereinfacht gesagt, der Computer erkennt aufgrund der Gehirnaktivitäten, was der jeweilige Nutzer gerade möchte und übersetzt diese Signale in digitale Bewegungsbefehle.

An der Fußsohle des Exoskeletts befanden sich außerdem Sensoren, welche die Bewegungen für den Probanden „fühlbar“ machten, indem diese als taktile Rückmeldung am Oberarm übertragen wurden. Der Proband bekam somit eine Idee, wie sich das Gehen anfühlt.

Das Walk-Again-Projekt, Virtual Reality

Bildquelle: http://aasdap.org.br/wp-content/uploads/2016/08/pic-8.png

Dann passierte das Unglaubliche…

Innerhalb eines Jahres hatte die Hälfte der Studienteilnehmer, also vier Probanden, eine Besserung von einer vollständigen Querschnittslähmung zu einer teilweisen Lähmung erlangt. Eine Frau konnte sogar mit Hilfe von Krücken gehen. Zudem verbesserte sich bei den meisten die Kontrolle über die Blasen- und Darmfunktion. „Niemand von uns hätte diese überraschenden Folgen vorhersagen können, als wir mit dem Projekt begannen“, so Dr. Nicolelis. „Bisher hat noch niemand miterlebt, dass ein Patient diese Funktionen so viele Jahre, nachdem er als vollständig gelähmt diagnostiziert wurde, zurückerlangt.“

Das Walk-Again-Projekt

Bildquelle: https://www.youtube.com/watch?v=jgEXpWDc1Go

Die Forscher durchforsteten die Fachliteratur nach ähnlichen Begebenheiten, fanden jedoch keinen weiteren Fall. Warum einige der Probanden plötzlich wieder eine begrenzte Kontrolle über bestimmte Gliedmaßen gewannen, ist bislang noch nicht völlig geklärt. Es wird angenommen, dass das Gehirn durch die Bilder getäuscht wird und glaubt, die Bewegungen des Avatars seien die des Menschen. In einer früheren Studie wurde außerdem festgestellt, dass 80 Prozent der gelähmten Patienten noch über funktionierende Nervenbahnen verfügen.

Fußball-WM 2014

Öffentlich bekannt wurden die martialisch anmutenden Exoskelette während der Fußball-WM 2014, als der junge Querschnittsgelähmte Juliano Pinto mit einem Anstoß das Spiel eröffnete. Drei Monate lang hatte Pinto für diesen unvergesslichen Augenblick trainiert.


Videoquelle: https://www.youtube.com/watch?v=4IisKBJ9N_w


Hier noch weitere Blogartikel zum Thema Virtual Reality: Augmented Reality Buch zum Selbermachen“, „Augmented Reality: Sinnesübergreifender Aufruf zur Blutspende“ und „Von IKEA bis Toyota – interaktive Printwerbung“. Viel Spaß beim Lesen!


Quellen:
– http://www.aerzteblatt.de/nachrichten/70004/Brain-Computer-Interface-triggert-partielle-neurologische-Erholung-nach-Querschnittlaehmung
– http://arstechnica.com/science/2016/08/brain-training-with-exoskeleton-and-vr-spurs-recovery-for-paraplegics/
– http://www.bbc.com/news/science-environment-27812218
– http://www.daserste.de/information/politik-weltgeschehen/mittagsmagazin/index.html
– http://www.nature.com/articles/srep30383
– http://www.nicolelislab.net
– http://www.rp-online.de/leben/gesundheit/news/roboterprothesen-lassen-querschnittsgelaehmte-wieder-gehen-aid-1.6181021
– http://www.stern.de/digital/computer/virtuelle-realitaet-laesst-querschnittsgelaehmte-laufen-7017534.html
– https://www.theguardian.com/technology/2014/apr/01/mind-controlled-robotic-suit-exoskeleton-world-cup-2014
– http://www.usine-digitale.fr/article/des-exosquelettes-et-la-realite-virtuelle-aident-des-patients-paraplegiques-a-remarcher.N422722
– www.wikipedia.org

 


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