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Wir werden Cyborgs – 4 Technologien, die Menschen wieder Hoffnung schenken

02.04.18, 11:33 02.04.18, 16:54

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Die moderne Medizin wird vor allem auch immer mehr durch innovative Technologie vorangetrieben. Dabei rückt auch die Verschmelzung von Mensch und Maschine in den Vordergrund. Folgende vier Beispiele zeigen, welche Vorteile so eine Symbiose haben kann.

Künstliche Augen

Geschätzt 253 Millionen Menschen weltweit leben mit einer Beeinträchtigung ihrer Augen. Rund 36 Millionen davon sind sogar komplett blind. Geht es nach der Forschung, werden diese Zahlen bald der Vergangenheit angehören. Möglich machen sollen das sogenannte bionische Augen oder auch «Retinal Prosthesis Systems».

Ein Auge ist hochkomplex und bis unser Hirn ein Bild darstellt, passieren im Auge unzählige komplexe Schritte. Im Wesentlichen werden im Auge Informationen gesammelt, die im Licht enthalten sind, das auf unser Auge trifft. Diese werden dann dem Sehnerv weitergereicht und unser Hirn interpretiert daraus ein Bild.

bionisches auge

Bild: shutterstock

Funktioniert ein Bereich des Auges nicht mehr richtig, werden keine oder nur ungenügende Informationen an den Sehnerv übergeben. Hier setzt das bionische Auge an. Es übernimmt die Aufgabe des echten Auges und reicht genügend Informationen an den Sehnerv weiter, damit das Hirn wieder ein Bild daraus zusammensetzen kann.

Das Ziel ist, dass ein blinder Mensch irgendwann wieder möglichst natürlich sehen kann. Das künstliche Auge soll dabei das echte, fehlerhafte Auge so ersetzen oder ergänzen, dass man keinen Unterschied merkt. Bis das allerdings so weit ist, vergehen wohl noch einige Jahre, wenn nicht Jahrzehnte.

Aktuelle bionische Augen sehen noch nicht ganz so futuristisch aus, wie man das erwarten würde. Die Firma Second Sight beispielsweise bietet ein System an, das eher an einen Walkman erinnert, bei dem man eine Sonnenbrille eingestöpselt hat.

Argus 2

Bild: second sight

Dennoch hilft das Argus II Retinal Prosthesis System blinden Menschen, wieder Formen und Schattierungen zu erkennen. Ein Haken hat das Argus II allerdings: Es kann nur bei Menschen eingesetzt werden, die nicht von Geburt an blind, sondern durch eine Netzhautdegeneration erblindet sind.

Aktuell forschen unzählige Firmen an der Verbesserung von bionischen Augen. In Melbourne wird sogar ein bionisches Auge getestet, welches dem Nutzer ermöglichen soll, Gesichtszüge und grosse Bilder zu erkennen.

Gleich geht's weiter mit den verblüffenden Technologien, vorher ein kurzer Hinweis:

Wo nicht nur Mensch und Maschine verschmelzen.

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Und nun zurück zu den weiteren Wundern der Medizin...

Hirnschrittmacher

Parkinson macht das selbstständige Leben für viele Menschen unmöglich. Heftiges Zittern und Konzentrationsschwierigkeiten machen selbst einfache Aufgaben unmöglich. Ein Hirnschrittmacher kann hier vieles wieder richten. 

Dabei werden zwei Elektroden ins Gehirn eingeführt und dort platziert, wo sonst das Zittern entsteht. Durch Stromimpulse wird dieses dann unter Kontrolle gebracht. Verbunden sind die beiden Elektroden mit einem kleinen Kästchen, das als Stromlieferant und Kontrollgerät dient – dem Hirnschrittmacher.

Hirnschrittmacher

Röntgenaufnahme einer tiefen Hirnstimulation. Bild: Wikipedia

Doch auch abseits der Parkinsonerkrankung hilft der Hirnschrittmacher. So gibt es erfolgreiche Einsätze gegen Depression – und auch gegen Tourette soll das kleine Gerät helfen.

Der Hirnschrittmacher wurde bereits erfolgreich bei Patienten verwendet. Allerdings kann er nicht bei jedem Menschen eingesetzt werden. Beispielsweise darf ein Parkinsonpatient keine Anzeichen einer Demenz zeigen, damit das Gerät eingesetzt werden darf.

Auch ist die Operation im Moment noch mit hohen Risiken verbunden. Ein Eingriff, um die Elektroden zu platzieren, kann bis zu zwölf Stunden dauern.

Armprothesen

Das ist doch ein alter Hut, wirst du jetzt vielleicht denken. Allerdings haben sich Armprothesen in den letzten Jahren zu regelrechten High-Tech-Wundern entwickelt – und nicht etwa, weil man sie jetzt auch 3D-drucken kann.

In den vergangenen Jahren haben Armprothesen immer wieder mit neuen Innovationen für Schlagzeilen gesorgt. Moderne Prothesen geben dem Träger sogar die Möglichkeit, die Bewegungen der Prothese bis zu einem gewissen Grad zu kontrollieren. Dies wird durch Elektroden bewerkstelligt, die an noch vorhandenen Muskeln am Armstumpf angebracht werden.

Armprothese

Eine Armprothese des Herstellers Exiii, die mithilfe eines 3D-Druckers hergestellt wird. Bild: Exiii

Ein grosses Problem moderner Prothesen ist allerdings, dass ihre Träger noch immer beobachten müssen, was sie tun. Sie müssen also genau schauen, wie weit sie die Hand der Prothese zudrücken dürfen, um ein Glas zu halten. Ein Gebrauch der Prothese im Dunkeln ist somit kaum möglich.

Der nächste Schritt ist darum die Steuerung der Prothese mit den Nerven des noch vorhandenen Armteils. Dadurch kann der Benutzer nicht nur den Arm kontrollieren, sondern erhält auch Rückmeldungen. So kann man zum Beispiel dank der Prothese spüren, welche Temperatur ein Gegenstand hat.

In den USA haben nun Forscher einen Durchbruch erzielt, der auch dieses Problem bald lösen könnte. Sie haben es geschafft, mit einer Prothese den inneren Sinn nachzustellen. Der innere Sinn, auch Propriozeption genannt, informiert uns Menschen fortlaufend in Echtzeit über den Zustand unserer Gliedmassen. Bei einem Arm also beispielsweise über die Stellung der Hand, die Bewegung der Finger und die Spannung der Muskeln.

Die Vorteile sind klar: Ein Träger solch einer Prothese könnte diese benutzen, ohne andauernd hinschauen zu müssen. Allerdings ist der Weg noch ein weiter. Viele Patienten lehnen High-Tech-Prothesen noch ab, weil diese sehr schwer zu bedienen sind.

Nach einem kurzen Hinweis geht's weiter:

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Und nun zurück zur Story ...

Chip-Implantat warnt vor Epilepsie

Weltweit sollen etwa 60 Millionen Menschen von epileptischen Anfällen betroffen sein. Die Anfälle sind bis heute nicht vorhersehbar und bei jeder dritten Person schlagen Therapien nicht an. Dies steigert nicht nur die Verletzungsgefahr, sondern mindert auch die Lebensqualität der Betroffenen.

Forscher hoffen nun, dass ein spezielles Implantat hier schon bald Abhilfe schafft. Dabei wird eine Elektrode zwischen Schädel und Hirnrinde eingepflanzt, welche die Spannung auf der Hirnoberfläche fortlaufend aufzeichnet. Die aufgezeichneten Daten werden dann an einen Apparat weitergeleitet, der diese wiederum drahtlos an ein Gerät übermittelt.

Dieses Gerät berechnet dann die Wahrscheinlichkeit eines Anfalls und zeigt diesen in Form von Farben an. So sollen kommende Anfälle frühzeitig erkannt werden können. Bereits vor fünf Jahren gab es eine Studie mit 15 Teilnehmern zwischen 20 und 62 Jahren. Dabei konnte man nachweisen, dass die Vorhersagen mit 56 bis 100 prozentiger Sicherheit eintrafen und somit über der Zufallsrate lagen.

Bei den Probanden mussten die Chips allerdings zuerst monatelang Gehirnwellen aufzeichnen und analysieren, um Vorhersagen treffen zu können. Inzwischen werden Chips entwickelt, die neurale Netzwerke enthalten, die zuvor mithilfe von Deep-Learning-Algorythmen trainiert wurden. So soll ein Chip bereits ab dem Zeitpunkt des Einsetzens ins Gehirn epileptische Anfälle vorhersagen können.

Auch eine Wissenschaft: Küssen.

Video: srf

Das Geheimnis der Schneeflocke

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6Alle Kommentare anzeigen
    Alle Leser-Kommentare
  • Scaros_2 02.04.2018 12:27
    Highlight Evtl. einmal die Story hinter der Spielreihe Deus-Ex geben und verstehen. Die Technologie ist wahnsinnig Spannend und auch Interessant aber hat auch ihre Schattenseite. Die Kommt hier zu wenig vor.
    19 4 Melden
    • kebabverkaufer 02.04.2018 13:40
      Highlight deus ex, eins der besten rpg's in der geschichte der games. die nachfolger waren eher mässig bis lausig. aber die thematik wurde immer gut aufgegriffen!
      6 1 Melden
    • Scaros_2 02.04.2018 14:31
      Highlight Jo geht mir auch mehr um die story, die umsetzung ist was anderes ;-)
      5 1 Melden