Det altoverskyggende mål for proteser er, at de kan fungere ligesom den kropsdel, de erstatter. Det er tilfældet i Star Wars. Her mister Luke Skywalker i en duel mod Darth Vader sin hånd, der bliver erstattet med en biomekanisk kopi. Der er vi ikke helt endnu, men vi er tættere på end nogensinde før.
Forskere fra Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne i Schweiz har udviklet en fingerprotese, som giver patienter mulighed for at mærke forskel på, om en overflade er ru eller glat.
Det er danske Dennis Åbo Sørensen, der som den første i verden har prøvet protesen, der blev forbundet til det stykke af hans venstre arm, hvor hånden mangler.
Dennis Åbo Sørensen har før deltaget i forsøg med proteser, hvor han som den første kunne føle med en kunstig hånd.
»Jo bedre vi bliver til at efterligne kompleksiteten i det naturlige sanseapparat, des mere brugervenlig vil vores proteser blive,« siger Silvestro Micera, der er leder af Translational Neural Engineering Lab ved Swiss Federal Institute of Technology i Lausanne, Schweiz, til Livescience.com.
Du kan se i videoen over artiklen, hvordan forsøget med Dennis Åbo Sørensen og fingerprotesen forløb.
Protese taler nervesystemets sprog
For at gøre Dennis Åbo Sørensen i stand til at føle forskel på teksturer, blev den kunstige finger forbundet med implanterede elektroder i Dennis’ nervebaner. En maskine sørgede for at bevæge fingeren over forskellige typer plastik med varierende overflader.
Sensorerne i fingeren genererede, alt efter typen af plastik, elektriske signaler, der blev oversat til elektriske pulser, som menneskets nervesystem kan forstå.
»En af de mest fantastiske ting, vi så under vores forsøg, var, hvor hurtig læringsprocessen var. Dennis Sørensen var i stand til at opfatte teksturer, omkring 15 minutter efter de første elektriske signaler var leveret til nervesystemet,« siger Calogero Oddo, der er bio-ingeniør ved Sant’ Anna School of Advanced Studies – BioRobotics Institute i Pisa Italien og har deltaget i studiet, til Livescience.com.
Ifølge Livescience.com kunne Dennis Åbo Sørensen kende forskel på en glat eller ru overflade 96 procent af tiden.
»Det føltes næsten som, hvad jeg ville føle med min rigtige hånd,« siger Dennis Åbo Sørensen i en pressemeddelelse fra Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne.
Forskernes resultater med fingerprotesen er publiceret i det videnskabelige tidsskrift eLife.
Elektroder skal ligge permanent i kroppen
\ Fakta
Forskerne lavede forsøget med mennesker, som ikke manglede en hånd. De fik midlertidigt implanteret elektroder i deres nervebaner i armen, som var koblet til den kunstige finger. Ifølge forskerne kunne de mærke forskel på glat og ru i 77 procent af tiden.
Udviklingen af proteser er altså nu så langt, at man i forsøg har været i stand til at gøre mennesker uden hænder i stand til at føle om noget er hårdt, blødt, tungt eller let og nu også teksturen på det objekt, man holder.
Så hvad mangler vi egentlig for at kunne få en håndprotese som Luke Skywalkers?
Ifølge professor Winnie Jensen, der har været en del af det første projekt, hvor Dennis Åbo Sørensen kunne føle med en kunstig hånd for første gang, er der to større udfordringer.
Den ene handler om de elektroder, som forskerne er nødt til at implantere i nervebanerne for at sende de elektriske signaler til nervesystemet.
»Vi har nogle rigtig gode typer nerveelektroder, men det, vi mangler, er, at de kan ligge permanent i kroppen. I vores forsøg med Dennis Sørensen havde vi kun tilladelse til have dem indopereret i 30 dage. Vi arbejder lige nu på at få dem til at være i kroppen i en længere periode, og det skal til, før en virksomhed vil sætte de her proteser i produktion,« siger Winnie Jensen, der er professor ved Center for Sanse-Motorisk Interaktion ved Aalborg Universitet.
Hun forklarer også, at der skal udvikles nogle mindre nerveelektroder, der kan kobles til de allermindste nervebaner i kroppen. Det er nemlig de helt små nerver, som blandt andet kan føle varme, kulde og smerte.
Vægten skal mindskes
\ Fakta
Forskerne lavede også en hjerneskanning af de to forsøgsgrupper. Her så de i Dennis Åbo Sørensen skanning, at områderne af hjernen, der er forbundet med følelse, var aktiv, ligesom hos personerne med begge arme i behold.
En anden udfordring ved håndproteserne er vægten. De mange sensorer og motorer, som gør protesen i stand til at bevæge sig, vejer mere end en almindelig hånd.
Derfor skal forskerne ifølge Winnie Jensen også se på, hvordan de kan gøre protesen lettere, så den på den måde kan bruges til almindelige dagligdagsudfordringer.
Desuden skal de enkelte håndproteser kunne tilpasses den enkelte, og det kan betyde, at nogle elementer skal gøres mindre.
Men hvor realistisk er det, at vi på et tidspunkt får sci-fi håndproteser?
»Jeg tror, at vi får nogle bedre versioner af håndproteser, end det vi har i dag. Måske når vi ikke helt frem til det her Star Wars-scenarie, hvor man slet ikke kan se forskel på ens egen hånd og en protese, man har fået. Det er et noget længere tidsperspektiv, men jeg er sikker på, at vi får nogle bedre versioner,« siger Winnie Jensen.
Forskerne bag det nye studie håber, at patienter kan bruge deres kunstige finger i forsøg i slutningen af 2016. Desuden satser de på at have et bevis for mere permanent brug inden for to til tre år.
