New technology

GEZONDHEID

 © Reuters
4 Leestijd

De mens zonder grens

Meer in NEW TECHNOLOGY

Steeds meer onderdelen in ons lichaam kunnen worden vervangen door hulpstukken. Maar hoe ziet de bionische mens van de toekomst eruit? ‘Die wordt beter dan zijn natuurlijke naaste’, voorspellen experts.

Advertentie

Advertentie

Advertentie

Het idee om menselijke ledematen en organen te vervangen is niet nieuw. In het Oude Egypte werden al protheses gebruikt. Een mummie met een kunstteen uit 950 voor Christus illustreert de lange weg die de orthopedische wetenschap al heeft afgelegd. En toch worden de technieken nog dagelijks verfijnd. ‘De mogelijkheden zijn onbeperkt’, stelt Herman van der Kooij, hoogleraar bio - mechatronica en revalidatietechnologie aan de universiteiten van Delft en Twente.

‘Ik ben ervan overtuigd dat sciencefiction uiteindelijk werkelijkheid wordt.’ Van der Kooij was de promotor van Hugh Herr, die onlangs een eredoctoraat van de Universiteit Twente kreeg. Deze Amerikaanse bergbeklimmer verloor als zeventienjarige zijn onderbenen. Hij kreeg prothesen, maar ging zelf sleutelen om die hulpstukken te optimaliseren. Met als uiteindelijk doel: opnieuw klimmen. Dat was het begin van een zoektocht naar de ultieme technologie om het menselijke lichaam na te bootsen. Vandaag deelt Hugh Herr zijn expertise als visionair en werktuigbouwkundige aan het befaamde Massachusetts Institute of Technology.

‘Sciencefiction wordt uiteindelijk werkelijkheid’
Herman van der Kooij universiteit Delft en Twente

Herr ontwikkelt zowel natuurgetrouwe prothesen als ledematen die de menselijke beperkingen overtreffen. Volgens hem zullen patiënten steeds vaker meerdere hulpstukken gebruiken voor specifieke doeleinden. Voor zichzelf ontwierp hij verschillende klim - protheses, die hij inzet naargelang de concrete situatie. ‘Ik ben volledig afgestapt van het idee dat die menselijk moeten zijn’, zegt hij. ‘Daarom hebben sommige van mijn klimbenen babyvoetjes, andere zijn webvormig en nog andere hebben spikes.’

Prothese printen

3D-printing zal een almaar grotere rol spelen in de orthopedische wereld. Daardoor zullen kunstmatige ledematen ook echt persoonlijk worden. ‘Er wordt hard gewerkt aan technieken om prothesen beter te laten aanpassen aan de individuele mens’, bevestigt Kees Grimbergen, hoogleraar medische technologie op rust. ‘Het 3D-printen betekent een belangrijke meerwaarde.’ Verwacht wordt zelfs dat iedereen ooit een digitale versie van zichzelf zal hebben. Te vervangen onderdelen rollen dan gewoonweg uit de printer.

 © belga image © belga image

‘Kunstbenen worden net zo inwisselbaar als schoenen’, voorspelt Hugh Herr. ‘Afhankelijk van wat je die dag gaat doen, kies je het geschikte model. Door hulpmiddelen te ontwerpen die aangepast zijn aan bepaalde bewegingen, wordt de bionische mens vaardiger dan zijn natuurlijke naaste. De motoren die we gebruiken, zullen op termijn sterker worden dan onze biologische spieren. Als we nu ook nog een manier vinden om kunstbenen direct vanuit het zenuwstelsel aan te sturen, kan ik me voorstellen dat de mens zo superieure eigenschappen krijgt.’ Maar hoever kunnen we hierin gaan? Volgens Herr lopen er binnen vijftig jaar mensen met drie armen of benen rond. Ook de zogenoemde exoskeletons - dat zijn jetpack-achtige skeletten die invalide mensen laten bewegen door hun ledematen te assisteren - kunnen supermensen creëren.

‘Binnen vijftig jaar lopen er mensen met drie armen of drie benen rond.’
Hugh Herr Massachusetts Institute of Technology

Triatleet Marc Herremans demonstreerde er al het nut van in het dagelijkse leven, maar in principe kan zo’n extern harnas iemand bovennatuurlijke krachten aanmeten voor allerlei toepassingen. Deze evolutie roept een aantal ethische vragen op. Nu al beweren sommigen dat Oscar Pistorius - de Zuid-Afrikaanse hardloper met twee beenprotheses - een concurrentieel voordeel heeft ten opzichte van valide atleten. De Amerikaanse filosoof Michael Sandel ziet ook morele bezwaren tegen de drang om de mens continu te verbeteren. Maar volgens de Nederlandse techniekfilosoof Peter-Paul Verbeek mogen we de technologische evolutie niet als onze vijand zien.

Intuïtieve interactie

‘Een van de grootste uitdagingen blijft de intuïtieve interactie tussen de mens en intelligente devices’, zegt David Abbink, hoofddocent aan de Technische Universiteit Delft. ‘En dat zal ook lastig blijven. Want hoe sluiten we apparaten optimaal aan op ons zenuwstelsel? Signalen terugvoeren in het centraal zenuwstelsel is veel moeilijker dan ze van daaruit uit te lezen. Om een prothese net zo intuïtief te kunnen besturen als een eigen arm, is zowel aansturing als feedback vereist.’

 © belga image © belga image

Intussen wordt volop geëxperimenteerd met communicatie tussen prothesen en het menselijk lichaam. Een team van onderzoekers aan de universiteit van Pittsburgh heeft onlangs een brain computer interface ontwikkeld die verbonden is met een robotarm. Elektroden, die geïmplanteerd worden in de hersenen, geven sensorische feedback aan de patiënt. Daardoor kan die opnieuw voelen. Ook een bekertje koffie vastnemen zonder het meteen plat te drukken, is vandaag al geen toekomstmuziek meer.

En dan zijn er nog de revolutionaire ontwikkelingen in neural dust. Dat zijn piepkleine sensoren die in het menselijk lichaam ingeplant worden, en zonder kabels of batterijen verbindingen maken met een computer. Als ze nóg kleiner kunnen worden gemaakt, kunnen ze vanuit de hersenen en het centrale zenuwstelsel armen beenprotheses regelen. Dit opent volgens experts een scala aan futuristische mogelijkheden.

Advertentie

Advertentie