Gleich vier zusätzliche Arme trägt Dr. Octopus auf dem Rücken, der Bösewicht in der zweiten Folge des Kinoabenteuers von Spiderman. Derart ambitiös sind Paulina Kieliba und Dani Clode vom University College London (UCL) nicht. Sie experimentieren erst einmal mit einem dritten Daumen.
Prothese an der Hand, gesteuert durch Zehen
Die Designerin Dani Clode hat einen künstlichen Finger entwickelt, der an der Hand neben dem kleinen Finger festgeschnallt wird. Er lässt sich nach innen und aussen bewegen und nach oben und unten. Den Antrieb besorgt ein kleiner Elektromotor, die Steuerung erfolgt über zwei Schalter, die man mit den grossen Zehen betätigt.
Der künstliche Daumen kann im Tandem mit dem richtigen bequem ein Objekt festklemmen, während die anderen Finger etwas anderes tun. Eine Teilnehmerin der Studie hat den Forscherinnen Clode und Kieliba erzählt, dass sie den Daumen gerne beim Pendeln in der U-Bahn nutzte: Sie hielt mit der Hand ein Buch und blätterte mit dem Zusatzdaumen die Seiten um. Ihre andere Hand blieb für andere Aufgaben frei.
Die Probanden lernten schnell
Die 36 Probanden der Studie durften ihren dritten Daumen fünf Tage lang nutzen, wie sie wollten. Vorgegeben waren einzig täglich sieben Übungen: Zum Beispiel mit den beiden Daumen – angeboren und künstlich – eine Kugel halten, und gleichzeitig mit den anderen Fingern der Hand Klebebandrollen aufsammeln.
Wie gut die Testpersonen mit dem künstlichen Daumen umgehen lernten, haben die Forscherinnen am ersten und am letzten Tag des Experiments gemessen. «Sie lernten sehr schnell, mit dem Daumen umzugehen», sagt Kieliba. Einige wollten ihn am Ende der Studie gar nicht mehr hergeben.
Veränderungen im Gehirn
Das Interesse in der Wissenschaft sei gestiegen, Menschen mit zusätzlichen Körperteilen auszustatten, sagt Pauline Kieliba. Aber niemand habe bisher geschaut, ob das Gehirn dazu überhaupt fähig sei.
Die Forscherinnen haben die Probanden vor und nach den fünf Übungstagen in einen Scanner gesteckt. Dabei zeigte sich, dass das Gehirn leichte Anpassungen dabei vornahm, wie es die Hand mit dem zusätzlichen Daumen steuerte. Diese Veränderungen verschwanden kurze Zeit danach aber wieder.
Es sei noch unklar, sagt Kieliba, ob diese Veränderungen positiv seien, weil das Gehirn dadurch die Möglichkeiten eines zusätzlichen Körperteils gut ausnutzen kann. Oder negativ, weil längerfristig zum Beispiel die Koordination der normalen Finger leiden könnte.
Silvestro Micera von der ETH Lausanne entwickelt intelligente Prothesen für beeinträchtigte Menschen und sagt: Die Studie des UCL-Teams sei eine sehr gute Basis für weitere Untersuchungen, weil sie sorgfältig und umfassend sei.
Micera glaubt, die Veränderungen, die nach dem Gebrauch des dritten Daumens im Brain-Scan aufgetreten sind, zeigten, dass das Gehirn gelernt habe. Er sei optimistisch, dass wir Menschen sehr viel lernen könnten. Nicht umsonst arbeitet auch er an einem Upgrade des Menschen: an einem dritten Arm.
