Voor het eerst waren twee mensen in staat hun beenprothese te voelen. Hierdoor konden ze sneller lopen en nam ook de fantoompijn af. Zwitserse onderzoekers zorgden daarvoor door elektroden onder de voet en in de knie van de prothese te verbinden met een zenuw in het bovenbeen.
Als je loopt, weet je onbewust op wat voor ondergrond je loopt en waar je been zich bevindt. Dit komt doordat zenuwcellen in je voet en been deze informatie doorgeven aan je hersenen. Mensen die een prothese hebben, missen deze zenuwcellen en weten daardoor niet waar hun prothese precies is en hoe deze beweegt. Hierdoor moeten ze heel bewust en geconcentreerd lopen. En dat kost veel meer energie.
Feedback voor de hersenen
Een internationaal onderzoeksteam onder leiding van de ETH Zürich is het nu gelukt om elektroden onder de voet en in de knie van de prothese aan te sluiten op een zenuw in het bovenbeen. Drie elektroden onder de voet van de prothese gaven informatie over de druk onder de voet. De elektrode in de knie gaf informatie over de beweging van de knie.
Een algoritme zette de signalen van de elektroden om in signalen die lijken op de natuurlijke signalen van het zenuwstelsel. Zo kan de informatie van de elektroden, via de zenuw in het bovenbeen, doorgegeven worden aan de hersenen. Op deze manier krijgen de hersenen feedback over de prothese.
Meer vertrouwen
De twee deelnemers aan dit onderzoek liepen een stuk sneller en efficiënter met de feedback vanuit de prothese. Ze gebruikten minder zuurstof vergeleken met het lopen zonder feedback.
Ook de hersenactiviteit was minder tijdens het lopen. De proefpersonen hoefden zich dus minder te concentreren. Daarnaast gaven de deelnemers aan dat ze meer vertrouwen hadden in het lopen.
Fantoompijn
Mensen met een prothese hebben vaak last van fantoompijn. Hierbij ervaren ze pijn van het ledemaat dat er niet meer is. Ook de twee deelnemers in deze studie hadden last van fantoompijn. Na een maand was de fantoompijn bij één deelnemer afgenomen. Bij de andere deelnemer verdween die zelfs helemaal.
De onderzoekers denken dat de fantoompijn afnam doordat de hersenen door de stimulatie weer signalen vanuit het lichaam kregen. Na het verwijderen van de elektroden kwam de fantoompijn overigens terug.
Draadloos
De onderzoekers zijn optimistisch over de resultaten van deze studie. Wel zijn er nog veel verbeterpunten, zegt Stanisa Raspopovic, een van de betrokken wetenschappers. ’De signalen werden nu door kabels gestuurd die door de huid aangesloten werden in het bovenbeen. Het doel is om een draadloos neurostimulatieapparaat te ontwikkelen dat in het lichaam geplaatst kan worden, zoals een pacemaker.’
Het onderzoek is gepubliceerd in Nature Medicine.