medizin&technik 01.2021

Prothese fühlt sich
leichter an
Neurofeedback | Sensorische Signale von Prothesen an
das Nervensystem beinamputierter Menschen helfen
nicht nur, die Prothese als Teil des Körpers wahrzunehmen.
Sie fühlt sich auch leichter an.
Die Prothesentechnik macht viele Fortschritte. Dennoch
empfinden beinamputierte Personen ihre Prothese oft als
zu schwer – obwohl sie in der Regel nur die Hälfte des natürlichen
Beins wiegt. Forscher unter der Leitung von Stanisa Raspopovic,
Professor am Departement Gesundheitswissenschaften
und Technologie der ETHZ, konnten nun zeigen, dass eine Verbindung
der Prothesen mit dem Nervensystem hilft, das Prothesengewicht
als geringer wahrzunehmen. Der Akzeptanz der Prothesen
ist das zuträglich.
Gemeinsam mit einem internationalen Konsortium hat Raspopovic
in den vergangenen Jahren Prothesen entwickelt, die dem
Nervensystem des Trägers Feedback geben. Dafür werden in den
Oberschenkel Elektroden implantiert und mit den Beinnerven
verbunden. Informationen von Tastsensoren unter der Fußsohle
Tastsensoren an der Sohle tragen dazu bei, dass der Träger seine
Prothese als weniger schwer empfindet
sowie von Winkelsensoren im elektronischen Prothesen-Kniegelenk
werden dazu in Stromimpulse umgewandelt und den Nerven
übermittelt.
„Wir stellten das verlorene sensorische Feedback künstlich wieder
her“, erzählt Raspopovic. „Dem Gehirn wird so vorgegaukelt,
dass die Beinprothese dem eigenen Bein ähnlich ist.“ Daten einer
Studie dazu zeigen, dass sich Träger solcher Neurofeedback-Prothesen
sicherer und mit weniger Kraftanstrengung fortbewegen
können.
Nun wurde gezeigt, dass das Neurofeedback auch das empfundene
Gewicht der Prothese reduziert. Freiwillige Studienteilnehmer
absolvierten Gangübungen mit eingeschaltetem oder ausgeschaltetem
Neurofeedback. Dabei zeigte sich, dass das Neurofeedback
das empfundene Prothesengewicht um 23 % oder
knapp 500 g reduziert. Dass sich das Neurofeedback positiv auf
das Gehirn auswirkt, bestätigten die Wissenschaftler auch mit einer
motorisch-kognitiven Aufgabe, bei der der Proband beim Gehen
Wörter mit fünf Buchstaben rückwärts buchstabieren sollte.
(Bild: ETH Zürich)
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