Aktueller Forschungsstand in der Prothetik

Damit das geschehen kann, müssen die kybernetischen Prinzipien¹ der Natur zuerst erkannt werden.

Relevant für diese Facharbeit ist aber die Bionik zur Nachahmung von menschlichen Gliedmaßen und Organen, mit dem Ziel Behinderten Menschen zu helfen, wieder ein normales Leben zu führen.

Eine Weiterentwicklung ist die Neurobionik, die sich, auf den menschlichen Körper bezogen, zwar auch mit der Nachahmung von Gliedmaßen und Organen beschäftigt, jedoch wird dabei versucht eine neurale Verbindung mit Prothese bzw. Implantat herzustellen, um diese in einem größeren Einklang mit dem Körper zu bringen.

2.2 Prothesen und Implantate

Prothesen sind künstliche Ersatzteile für fehlende Gliedmaßen, Organe oder Organteile.

Befindet sich die Prothese außerhalb des Körpers, spricht man von einer Exoprothese, andernfalls von einem Implantat. Ein Beispiel für die Exoprothese wäre der bionische Kunstarm, worauf ich später eingehen werde.

Wie bereits erwähnt, sind Implantate in den Körper eingesetzte Prothesen, die dann kurzfristig oder dauerhaft dort zur Unterstützung von Körperfunktionen bzw. als Ersatz für diese verbleiben.

Bekannte Vertreter sind zum Beispiel der Herzschrittmacher, der Hirnschrittmacher², das Cochlea-Implantat ³, aber auch  der Gelenkersatz.

Die Wissenschaft, die sich mit der Entwicklung von Prothesen und Implantaten beschäftigt nennt man Prothetik, sie ist ein Wissenschaftszweig der (Neuro-) Bionik.

3. Über den aktuellen Forschungsstand in der Prothetik

Den aktuellen Forschungsstand betreffend, existiert eine große Zahl an Forschungsprojekten, die zum Teil noch nicht veröffentlicht wurden bzw. mir nicht zugänglich waren. Im Folgenden berichte ich über die Funktion moderner Armprothesen und Retina-Implantate, die noch in der Entwicklungsphase sind, um anschließend anhand dieser Beispiele ihre Bedeutung für die Menschheit zu verdeutlichen.

3.1 Der Bionische Kunstarm

Eine Errungenschaft der Neurobionik ist unter anderem der bionische Kunstarm. Er bringt den Entwicklern den Traum vom kybernetischen Organismus einen Schritt näher: das Besondere an dieser Prothese ist ihre Fähigkeit, Nervensignale, die vom Gehirn über den motorischen Neuron zur motorischen Endplatte der intakt gebliebenen Muskulatur der Amputationsstelle geleitet werden, zu registrieren.

Dieser Vorgang geschieht über "Mikrosensoren" (Kybernetik, 8. Juli 2002, S.25 Z.19), die die Muskelsignale erkennen und ihre Informationen an Mikrochips zur Auswertung weiterleiten: "Deren Aufgabe ist es relevante Informationen herauszufiltern und die komplizierte Mechanik des Arms in Gang zu setzen. Zugleich geben Potentiometer - empfindliche Spannungsmesser - genaue Rückmeldung über die ausgeführte Bewegung." (Kybernetik, 8. Juli 2002, S.25 Z.21 ff.).

Demnach wurde ein mechanischer Regelungsvorgang erschaffen, der in einen biologischen Regelungsvorgang eingreift: das Nervensystem, ein biologisches Regelungssystem, das in diesem Fall über das Gehirn Armbewegungen koordiniert, steuert nun einen synthetisierten Arm⁴, der selbst über ein Regelungssystem, nämlich das im Mikrochip programmierte, verfügt.

Fußnoten:

1. Informationsaufnahme, -verarbeitung und -weitergabe sowie Regelung
2. hilft gegen verschiedenen Nervenkrankheiten, zum Beispiel: Parkinson, Epilepsie usw.
3. eine künstliche Innenohrschnecke
4. künstlich hergestellter Arm = bionischer Arm

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In Stichpunkten: Vom aktuellen Forschungsstand in der Prothetik, Bionische Implantate und Prothesen als künstliche Ersatzteile für fehlende Gliedmaßen, Organe oder Organteile.