Beim Greifen der Kaffeetasse, der Bedienung der Computertastatur oder beim Gitarrespielen – ein raffiniertes neuronales Steuerungssystem ermöglicht die Bewegungen unserer Finger und anderer Körperteile. Die Grundlage bildet dabei ein Abbild unseres Körpers und seiner beweglichen Elemente im Gehirn. In diesem Zusammenhang werfen nun die neuen Techniken der sogenannten Augmentation Fragen auf: Es werden immer raffiniertere Robotik-Systeme entwickelt, die Funktionen verlorener Körperteile ersetzen oder die menschlichen Fähigkeiten erweitern können. “Körper-Augmentation ist ein wachsender Bereich, doch uns fehlt bisher ein klares Verständnis darüber, wie gut und sicher sich unser Gehirn an diese Systeme anpassen kann“, sagt Tamar Makin vom University College London.
Im Rahmen einer Studie haben sie und ihre Kollegen nun die Effekte eines Augmentations-Gerätes untersucht, das von der Co-Autorin Danielle Clode am Royal College of Art entwickelt wurde. Der sogenannte dritte Daumen wird auf der Seite der dominanten Hand getragen – in der Nähe des kleinen Fingers, sodass er dem eigentlichen Daumen des Benutzers gegenüberliegt. Der Träger steuert ihn mit Drucksensoren, die an den Füßen, an der Unterseite der großen Zehen, angebracht sind. Die beiden Zehensensoren sind drahtlos mit dem Dritt-Daumen verbunden und ermöglichen verschiedene Bewegungen. „Durch die Untersuchung von Menschen, die diesen dritten Daumen benutzen, wollten wir untersuchen, inwieweit das menschliche Gehirn ein solches zusätzliches Körperteil unterstützen kann und wie sich die Technologie auf unser Gehirn auswirkt”, sagt Makin.
„Fühlt sich wie ein Teil des Körpers an“
An der Studie nahmen 20 Freiwillige teil, die den Umgang mit dem dritten Daumen sowohl unter Anleitung der Forscher als auch im Alltag erlernten: Innerhalb von fünf Tagen nutzten sie den robotischen Zusatzfinger insgesamt sechs Stunden lang täglich. Während des Trainings im Labor wurden die Teilnehmer grundlegend geschult, den Daumen zu benutzen. Der Fokus lag dabei auf Aufgaben, bei denen eine Zusammenarbeit zwischen der Hand und dem technischen Zusatzfinger nötig war, wie etwa beim Aufheben mehrerer Bälle oder Weingläser mit einer Hand. Zuhause konnten die Probanden dann ihrer Kreativität beim Einsatz des Geräts freien Lauf lassen.
Es zeigte sich, dass sie schnell eine motorische Kontrolle und eine geschickte Hand-Daumen-Koordination entwickeln konnten. Es war dabei auch immer weniger Konzentration nötig, berichten die Wissenschaftler. “Unsere Studie zeigt, dass Menschen schnell lernen können, ein Augmentations-Gerät zu steuern und es zu ihrem Vorteil zu nutzen, ohne viel nachdenken zu müssen. Wir haben gesehen, dass die Probanden bei der Verwendung des dritten Daumens ihre natürlichen Handbewegungen änderten, und sie berichteten auch, dass sich der Roboterdaumen schließlich wie ein Teil ihres eigenen Körpers anfühlte”, sagt Clode.
