Wissenschaftler haben ein Paar intelligente Handschuhe entwickelt, die es Schlaganfallpatienten mit Gliedmaßenschwäche ermöglichen könnten, das Klavierspielen wieder zu erlernen.
Der Exoskelett-Handschuh nutzt künstliche Intelligenz, bewegliche Komponenten, sogenannte Aktuatoren, und Berührungssensoren, um Patienten dabei zu helfen, manuelle Aufgaben wieder zu erlernen, nachdem sie ihre Fähigkeit, Hände, Finger oder Handgelenke zu bewegen, verloren haben oder eine eingeschränkte Fähigkeit zeigen. Die Forscher sagten, dass ihre Proof-of-Concept-Handschuhe ihrem Träger das Klavierspielen „beibringen“, indem sie den Unterschied zwischen richtigen und falschen Bewegungen „fühlen“.
Dr. Erik Engeberg, Professor an der Abteilung für Meeres- und Maschinenbau der Florida Atlantic University in den USA, sagte: „Wir haben herausgefunden, dass der Handschuh lernen kann, zwischen richtigem und falschem Klavierspiel zu unterscheiden.“ Dies bedeutet, dass es ein wertvolles Instrument für die personalisierte Rehabilitation von Menschen sein könnte, die das Musizieren neu erlernen möchten.“
Es wird geschätzt, dass es heute im Vereinigten Königreich 1,2 Millionen Schlaganfallüberlebende gibt. Schlaganfälle sind eine der Hauptursachen für Behinderungen. Fast zwei Drittel der Überlebenden verlassen das Krankenhaus mit Gliedmaßenschwäche, Sehproblemen sowie Sprach- und Kommunikationsproblemen.
Für die in Frontiers in Robotics and AI veröffentlichte Studie entwarf ein Team von Ingenieuren ein Paar Exoskelett-Handschuhe, die mithilfe von Aktuatoren natürliche Handbewegungen nachahmen. Jede Fingerspitze enthält 16 Sensoren, die es dem Träger ermöglichen, die berührten Objekte zu spüren.
Prof. Engeberg sagte: „Während des Tragens des Handschuhs haben menschliche Benutzer weitgehende Kontrolle über die Bewegung jedes Fingers. Der Handschuh soll die natürlichen Handbewegungen unterstützen und verbessern und es ihnen ermöglichen, die Beugung und Streckung ihrer Finger zu kontrollieren. Der Handschuh bietet Handführung, bietet Unterstützung und verstärkt die Fingerfertigkeit.“
Im Rahmen der Experimente wurde den Handschuhen beigebracht, mit vorprogrammierten Bewegungen selbstständig das Kinderlied „Maria hatte ein kleines Lamm“ auf dem Klavier zu spielen. Wenn eine Person die Handschuhe zum Klavierspielen trug, konnte erkannt werden, wo der Träger in seinen Bewegungen Fehler gemacht hat, was es ihm ermöglichte, „ihre Leistung zu verstehen und Verbesserungen vorzunehmen“.
Die Forscher sagten, dass weitere Arbeiten erforderlich seien, um die Genauigkeit des Geräts zu verbessern und es anpassungsfähiger zu machen. Sie hoffen jedoch, dass Schlaganfallpatienten und andere Menschen mit Behinderungen diese Handschuhe künftig nutzen können, um die Armfunktion wiederzuerlangen.
Juliet Bouverie, Geschäftsführerin der Stroke Association, kommentierte die Arbeit wie folgt: „Es ist eine aufregende Zeit für Technologie in der Schlaganfallforschung. „Wir begrüßen Studien, die sich mit der Entwicklung wirksamer Instrumente zur Verbesserung der Genesung nach einem Schlaganfall befassen.
„Die wirtschaftliche Belastung der Gesundheits- und Sozialfürsorge in diesem Land erfordert innovative Behandlungs- und Pflegeansätze, die das Potenzial haben, die verheerenden Auswirkungen von Schlaganfällen zu reduzieren.“
Sie fügte hinzu: „Wir hoffen, dass die Ergebnisse dieser Forschung dazu beitragen werden, auf unserem aktuellen Verständnis aufzubauen und wirksame Behandlungen zu entwickeln, die dabei helfen, das Leben nach einem Schlaganfall wieder aufzubauen.“