Querschnittsgelähmt – Dank KI-Technologie kann dieser Mann wieder laufen

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Nicht mehr querschnittsgelähmt: KI macht es möglich

Gert-Jan Oskam ist eine Kämpfernatur. Dennoch reichten seine Bemühungen und seine heimischen Übungen nicht aus. Die bedeutende Wende in Oskams Leben fand erst im vergangenen Jahr statt, dank der Zusammenarbeit mit einem Schweizer Forscherteam. Die Forschenden hatten einen Plan: War Oskam aufgrund der Schwere seiner Verletzungen querschnittsgelähmt, sollte eine KI ihm wieder auf die Beine helfen. 2022 wurde durch die Spezialisten des Universitätsspitals Lausanne eine Operation durchgeführt. Im Zuge dessen wurden elektronische KI-Implantate in Oskams Gehirn und Rückenmark eingefügt.

Mithilfe der fortschrittlichen KI-Technologie konnte auf diese Weise eine Schnittstelle zwischen seinem Gehirn und seiner Wirbelsäule erstellt werden. Ein revolutionäres Konzept, das seine Gedanken in Bewegung umwandelt. Damit ist Oskam nicht mehr querschnittsgelähmt: KI und Forschern sei Dank.

Laut dem beteiligten Schweizer Forscher Guillaume Charvet basiert die KI- Medizintechnik auf adaptiven Algorithmen, die Bewegungsabsichten in Echtzeit aus den Gehirnaufzeichnungen decodieren. Auf diese Weise stellt diese KI-Technologie die Fähigkeit des Patienten wieder her, sich selbstständig zu bewegen.

Oskam berichtete, dass er nun lediglich an Bewegung denken muss und sein Körper seinen Gedanken folgt. Selbst wenn die Sensoren ausgeschaltet sind, ist er nicht mehr querschnittsgelähmt: Dank KI kann er dann immer noch mit Krücken gehen.

Zukünftige Erforschung der KI-Technologie

Trotz der langjährigen Nutzung der KI-Technologie in der Medizin war Oskams Fall der erste erfolgreiche Einsatz dieser Art, wie die Forschenden betonen. Sie bezeichnen den Durchbruch als den Einsatz der KI-Technologie als Gedanken-Decoder, der die Aktivitäten der Neuronen in der Gehirnregion interpretiert und dieses Signal an das Rückenmark weiterleitet.

Die Errungenschaft wurde in der renommierten medizinischen Zeitschrift Nature veröffentlicht. Die KI-Technologie, die Oskam das Laufen ermöglichte, ist allerdings noch in der Anfangsphase. Obwohl diese Form von KI-Medizin noch nicht weit verbreitet ist, ist es das erklärte Ziel der Forscher, sie anderen Menschen zugänglich zu machen. Oskam war der erste Mensch, der diese Behandlung erfuhr und der erste Mensch, der, obwohl querschnittsgelähmt, durch eine KI wieder laufen kann.

Weitere Errungenschaften der KI-Medizin

Doch nicht nur im Bereich Implantate sind die Entwicklungen der KI-Medizintechnik beeindruckend: Auch im Bereich Prothesensteuerung gibt es erstaunliche Fortschritte. So war es bisher Prothesen-Nutzern nur möglich, durch das gezielte Anspannen zweier Muskelgruppen, die sogenannte Ko-Kontraktionen, zwischen den Funktionen einer Prothese zu wechseln. Doch jetzt revolutioniert die KI-Technologie eines deutschen Herstellers den Markt. Laut Hersteller handelt es sich bei der KI-Prothese Myo Plus um das erste Prothesensteuerungssystem mit Mustererkennung in Europa.

Dank der Verwendung von acht Elektroden an einer Handprothese kann Myo Plus Bewegungsmuster der Muskeln im amputierten Unterarm messen. Diese Muster werden dank KI-Technologie spezifischen Handbewegungen und Handgriffen zugeordnet. Allein die Suggestion des Prothesenträgers, eine Wasserflasche zu greifen, veranlasst die KI-Prothese, den passenden Griff oder die Drehbewegung automatisch auszuführen.

Zunutze machten sich die Entwickler den Umstand, dass auch nach einer Amputation die Hand und ihre Funktionen weiterhin im Gehirn verankert sind. Auch wenn das entsprechende Organ fehlt: Die Signale werden immer noch gesendet. Auf diese Weise lassen sich durch eine speziell justierte Prothese dank KI-Technologie auch filigrane Bewegungen ausführen. So ist zum Beispiel die Bedienung von Telefonen oder PC-Tastaturen problemlos möglich. Das manuelle Umschalten zwischen verschiedenen Positionen, das bei anderen Prothesen üblich ist, erfolgt hier automatisch. Auf diese Weise können Bewegungen flüssiger und intuitiver ausgeführt werden.

Justierung der KI-Prothese via App

Justieren können die Nutzer die KI-Prothese selbst über eine App. Diese misst die Bewegungsmuster und visualisiert sie anschließend. Genauso wie im Fall des Niederländers Oskam, der querschnittsgelähmt war, stand die KI einer großen Herausforderung gegenüber: Die verschiedenen Bewegungsmuster der einzelnen Finger und Handpartien sind sich sehr ähnlich. Die KI-Technologie musste also in die Lage versetzt werden, diese nuancierten Bewegungen auseinanderzuhalten.

Geht die KI-Technologie zu weit?

Amputierte Menschen können dank KI-Medizin wieder am Alltag und am Arbeitsalltag teilhaben. Eine Person ist querschnittsgelähmt? KI kann auch in diesem Falle Großes leisten. Die Forschung denkt aber noch weiter: Wenn sich mittels KI-Technologie kranke Menschen heilen lassen, so lässt sich auch der Mensch insgesamt optimieren. Doch wie könnte uns die KI-Medizintechnik im Alltag helfen?

Eine Antwort hatte z.B. eine Studentin aus London parat: Bereits vor über fünf Jahren entwickelte sie die KI-Prothese eines dritten Daumens. Als opponierbarer Finger wird der direkt neben dem kleinen Finger positioniert. Befestigt wird die Prothese mittels eines Armbands, ähnlich wie eine Armbanduhr. Hier sitzt auch das Gehäuse, in dem sich ein Motor und ein Bluetooth-Empfänger befinden. Anfangs noch durch Drucksensoren unter den Zehen bedienbar, sollte die Erfindung dank KI-Technologie so weit gedeihen, dass eine intuitive Bedienung ermöglicht werden kann.

Ob gesund, amputiert oder querschnittsgelähmt: Soll KI in der Medizin jedem zur Verfügung stehen?

Nützlich sein sollte diese KI-Prothese für Gesunde laut Erfinderin in erster Linie zum Gitarrespielen und zum besseren Bedienen von Tablets und großen Smartphones.

So erstaunlich diese Erfindung auch ist, stellt sich die Frage, ob die KI-Medizin dazu genutzt werden sollte, gesunde Menschen zu optimieren. Die Möglichkeiten wären mit fortschreitender KI-Technologie nahezu unendlich:

• Zusätzliche Finger oder ganze Extremitäten
• Zusätzliche bzw. geschärfte Sinne
• Schnellere Bewegungen
• Multitasking

Im Raum stehen hierbei ethische Fragen danach, inwieweit der Mensch sich selbst über die Evolution hinaus verbessern sollte und ob KI-Medizin nicht in erster Linie denen vorbehalten sein sollte, denen damit ein normaleres Leben ermöglicht wird. Kranke oder amputierte Menschen zum Beispiel. Wie Gert-Jan Oskam diese Frage beantworten würde, wissen wir nicht. Nur eines ist klar: Er wäre noch querschnittsgelähmt, ohne die Möglichkeiten der KI.

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