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Die verrückte und aufregende Zukunft des Bionischen Körpers

Bertolt Meyer zieht seinen linken Unterarm ab und gibt ihn mir. Es ist glatt und schwarz und die Hand hat eine klare Silikonhülle, wie eine iPhone-Hülle. Unter der gummiartigen Haut befinden sich Roboter-Skelettfinger, wie sie in einem Science-Fiction-Film zu sehen sind - der „coole Faktor“, wie Meyer es nennt.

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Der bionische Mann verfügt über ein künstliches Herz, das in der Lage ist, 2, 5 Gallonen Blut pro Minute zu pumpen.

Video: Entdecken Sie den Million Dollar Man

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Einer der letzten Schritte bei der Erschaffung des bionischen Mannes besteht darin, die Beine anzubringen und einen Fuß vor den anderen zu setzen.

Video: Wie man einem Roboter das Laufen beibringt

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Ingenieure haben einen „Roboter“ namens Bionic Man entwickelt, der Prothesen und künstliche Organe im Wert von 1 Million US-Dollar einsetzt, um zu demonstrieren, wie viel des menschlichen Körpers jetzt mit Metall, Kunststoff und Schaltkreisen wiederhergestellt werden kann. (James Cheadle) Die frühesten bekannten künstlichen Gliedmaßen wurden vor etwa 3.000 Jahren in Ägypten verwendet. (Kenneth Garrett / National Geographic Stock) Erst vor kurzem haben wir begonnen, exponentielle Fortschritte in der Prothetik zu beobachten, wie die von dem Sozialpsychologen Bertolt Meyer getragene i-limb-Hand, die seine Muskelsignale in mehrere Griffe umwandeln kann. (Gavin Rodgers / Rex-Funktionen / AP-Bilder) Der Bionic Man ist 6 Fuß 6 Zoll groß und besteht aus einer künstlichen Bauchspeicheldrüse, einer Niere und einer Milz. (James Cheadle) Bertolt Meyer steht dem Bionic Man gegenüber. Meyers Gesicht wurde als Basis für den Roboter verwendet. (Kamerapresse / James Veysey / Redux) Hugh Herr, der 1982 beim Bergsteigen seine Beine durch Erfrierungen verlor, hat mehrere High-Tech-Prothesen erfunden, darunter den künstlichen BiOM-Knöchel. Er verwendet persönlich acht verschiedene Beinprothesen, die speziell für Aktivitäten wie Laufen, Schwimmen und Eisklettern entwickelt wurden. (Simon Bruty / Sports Illustrated / Getty Images)

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Ich halte den Arm in meiner Hand. "Es ist ziemlich leicht", sage ich. "Ja, nur ein paar Pfund", antwortet er.

Ich versuche nicht auf den Baumstumpf zu starren, wo sein Arm sein sollte. Meyer erklärt, wie seine Prothese funktioniert. Das Gerät wird abgesaugt. Eine Silikonhülle am Stumpf sorgt für eine dichte Abdichtung um die Extremität. "Es muss bequem und eng zugleich sein", sagt er.

„Kann ich es anfassen?“, Frage ich. "Mach weiter", sagt er. Ich fahre mit der Hand über das klebrige Silikon und es lindert mein Unbehagen - der Stumpf mag seltsam aussehen, aber der Arm fühlt sich stark und gesund an.

Meyer, 33, ist leicht gebaut und hat dunkle Züge und ein freundliches Gesicht. Der gebürtige Hamburger lebt derzeit in der Schweiz. Er wurde mit etwa einem Zentimeter Arm unter dem linken Ellbogen geboren. Er trägt seit seinem dritten Lebensmonat eine Prothese. Der erste war passiv, nur um seinen jungen Geist daran zu gewöhnen, etwas Fremdes an seinem Körper zu haben. Als er 5 Jahre alt war, bekam er einen Haken, den er mit einem Geschirr über den Schultern kontrollierte. Er hat es nicht viel getragen, bis er mit 12 Jahren zu den Pfadfindern kam. "Der Nachteil ist, dass es extrem unangenehm ist, weil man immer das Geschirr trägt", sagt er.

Diese neueste Iteration ist eine bionische Hand, bei der jeder Finger von einem eigenen Motor angetrieben wird. Innerhalb des geformten Unterarms befinden sich zwei Elektroden, die auf Muskelsignale im Stumpf reagieren: Wenn Sie ein Signal an eine Elektrode senden, wird die Hand geöffnet und die andere geschlossen. Wenn Sie beide aktivieren, kann Meyer das Handgelenk um 360 Grad drehen. "Die Metapher, die ich dafür verwende, ist das parallele Parken Ihres Autos", sagt er und öffnet seine Hand mit einem Surren. Am Anfang ist es ein bisschen schwierig, aber Sie verstehen, worauf es ankommt.

Touch Bionics, der Hersteller dieses mechanischen Wunders, nennt es das Ich-Glied. Der Name steht für mehr als nur Marketing. Verbesserte Software, langlebigere Batterien und kleinere, energieeffizientere Mikroprozessoren - die Technologien, die die Revolution in der Personalelektronik vorantreiben - haben eine neue Ära in der Bionik eingeläutet. Zusätzlich zu den Prothesen, die vielseitiger und benutzerfreundlicher sind als je zuvor, haben die Forscher funktionierende Prototypen künstlicher Organe entwickelt, die Milz, Bauchspeicheldrüse oder Lunge ersetzen können. Und ein experimentelles Implantat, das das Gehirn mit einem Computer verbindet, verspricht, Tetraplegikern die Kontrolle über künstliche Gliedmaßen zu geben. Solche bionischen Wunder finden zunehmend Eingang in unser Leben und unseren Körper. Wir waren noch nie so austauschbar.

Ich traf Meyer an einem Sommertag in London im Hof ​​einer Keksfabrik aus dem 19. Jahrhundert. Meyer ist Sozialpsychologe an der Universität Zürich, aber seine persönlichen Erfahrungen mit der Prothetik haben ihn von der Bionik fasziniert. Insbesondere in den letzten fünf Jahren habe es eine Explosion von Innovationen gegeben. Während wir uns beim Kaffee unterhielten, arbeiteten die Ingenieure an einer neuartigen Demonstration in einem nahe gelegenen Gebäude. In den vergangenen Monaten hatten sie Prothesen und künstliche Organe aus der ganzen Welt gesammelt, um sie zu einer einzigen künstlichen Struktur namens Bionic Man zusammenzufügen. Sie können die erstaunlichen Ergebnisse in einem Dokumentarfilm sehen, der am 20. Oktober auf dem Smithsonian Channel ausgestrahlt wird.

Die Ingenieure haben den Bionic Man so konzipiert, dass mehrere seiner vom Menschen abhängigen Teile ohne Körper arbeiten können. Zum Beispiel, obwohl der Roboter mit Gliedmaßen ausgestattet ist, besitzt er weder das Nervensystem noch das Gehirn, um sie zum Laufen zu bringen. Stattdessen kann der Bionic Man über einen Computer und speziell entwickelte Schnittstellenhardware ferngesteuert werden, während die i-limbs über eine Bluetooth-Verbindung bedient werden können. Trotzdem zeigt der Roboter auf anschauliche Weise, wie viel von unserem Körper durch Schaltkreise, Plastik und Metall ersetzt werden kann. Das Gesicht des Bionic Man ist eine Nachbildung von Meyers Silikon.

Rich Walker, der Geschäftsführer des Projekts, sagt, dass sein Team in der Lage war, mehr als 50 Prozent des menschlichen Körpers wiederherzustellen. Das Niveau der Fortschritte in der Bionik überraschte nicht nur ihn, sondern "auch die Forscher, die an den künstlichen Organen gearbeitet hatten", sagt er. Obwohl mehrere künstliche Organe in einem einzigen menschlichen Körper noch nicht zusammenwirken können, ist das Szenario realistisch genug geworden, dass sich Bioethiker, Theologen und andere mit der Frage auseinandersetzen, wie viel von einem Menschen ersetzt werden kann und immer noch als menschlich betrachtet wird. Für viele ist das Kriterium, ob ein Gerät die Fähigkeit eines Patienten, mit anderen Menschen in Beziehung zu treten, verbessert oder beeinträchtigt. So herrscht weitgehend Einigkeit darüber, dass eine Technologie, die einem Schlaganfallopfer motorische Funktionen zurückgibt oder Blinden Sehkraft verleiht, einen Menschen nicht weniger menschlich macht. Aber was ist mit Technologie, die eines Tages das Gehirn in einen halborganischen Supercomputer verwandeln könnte? Oder Menschen mit Sinnen ausstatten, die Wellenlängen von Licht, Frequenzen von Geräuschen und sogar Arten von Energie wahrnehmen, die normalerweise außerhalb unserer Reichweite liegen? Solche Personen werden möglicherweise nicht mehr als rein "menschlich" bezeichnet, unabhängig davon, ob solche Verbesserungen eine Verbesserung gegenüber dem ursprünglichen Modell darstellen.

Diese großen Fragen scheinen weit weg zu sein, als ich zum ersten Mal Ingenieure sehe, die am Bionic Man arbeiten. Es ist immer noch eine gesichtslose Sammlung nicht zusammengebauter Teile. Die auf einem langen schwarzen Tisch ausgebreiteten Arme und Beine erinnern jedoch deutlich an die menschliche Gestalt.
Meyer selbst spricht zu dieser Eigenschaft und beschreibt sein Ich-Glied als die erste Prothese, die er verwendet hat, bei der die Ästhetik mit der Technik übereinstimmt. Es fühle sich wirklich wie ein Teil von ihm an, sagt er.

David Gow, ein schottischer Ingenieur, der das i-limb geschaffen hat, sagt, eine der bedeutendsten Errungenschaften auf dem Gebiet der Prothetik habe dazu geführt, dass sich Amputierte wieder ganz fühlten und es nicht länger peinlich war, mit einem künstlichen Glied gesehen zu werden. „Die Patienten wollen den Menschen damit tatsächlich die Hand geben“, sagt er.

Der 56-jährige Gow war schon lange fasziniert von der Herausforderung, Prothesen zu entwerfen. Nach einer kurzen Tätigkeit in der Verteidigungsindustrie wurde er Ingenieur in einem staatlichen Forschungskrankenhaus und versuchte, elektrisch angetriebene Prothesen zu entwickeln. Er hatte einen seiner ersten Durchbrüche, als er versuchte, eine Hand zu entwerfen, die klein genug für Kinder war. Anstatt einen zentralen Motor zu verwenden, integrierte er kleinere Motoren in Daumen und Finger. Die Innovation reduzierte die Größe der Hand und ebnete den Weg für gegliederte Ziffern.

Dieser modulare Aufbau wurde später zur Grundlage für das i-limb: Jeder Finger wird von einem 0, 4-Zoll-Motor angetrieben, der sich automatisch abschaltet, wenn Sensoren anzeigen, dass auf das, was gerade gehalten wird, ausreichend Druck ausgeübt wird. Dies verhindert nicht nur, dass die Hand beispielsweise eine Schaumstoffschale quetscht, sondern ermöglicht auch eine Vielzahl von Griffen. Wenn die Finger und der Daumen zusammen abgesenkt werden, bilden sie einen "Kraftgriff" zum Tragen großer Gegenstände. Ein weiterer Griff wird durch Schließen des Daumens an der Seite des Zeigefingers gebildet, sodass der Benutzer eine Platte halten oder (Drehen des Handgelenks) einen Schlüssel in einem Schloss drehen kann. Ein Techniker oder Benutzer kann den kleinen Computer des i-limb mit einem Menü voreingestellter Griffkonfigurationen programmieren, von denen jede durch eine bestimmte Muskelbewegung ausgelöst wird, für deren Erlernen umfangreiches Training und Übung erforderlich sind. Die neueste Iteration des i-limb, die im vergangenen April veröffentlicht wurde, geht noch einen Schritt weiter: Eine auf ein iPhone geladene App ermöglicht Benutzern den Zugriff auf ein Menü mit 24 verschiedenen voreingestellten Griffen per Knopfdruck.

Für Hugh Herr, einen Biophysiker und Ingenieur, der Leiter der Biomechatronik-Gruppe am Media Lab des Massachusetts Institute of Technology ist, verbessert sich die Prothetik so schnell, dass er davon ausgeht, dass Behinderungen bis zum Ende des 21. Jahrhunderts weitgehend beseitigt sein werden. Wenn ja, wird es nicht zuletzt Herrn selbst zu verdanken sein. Er war 17 Jahre alt, als er 1982 beim Aufstieg auf den Mount Washington in New Hampshire in einen Schneesturm geriet. Nach dreieinhalb Tagen wurde er gerettet, doch bis dahin forderte die Erfrierung seinen Tribut, und die Chirurgen mussten seine beiden amputieren Beine unter den Knien. Er war fest entschlossen, wieder bergsteigen zu gehen, aber die rudimentären Prothesenbeine, mit denen er ausgestattet worden war, waren nur zum langsamen Gehen fähig. Also entwarf Herr seine eigenen Beine und optimierte sie, um das Gleichgewicht auf den Bergkanten aufrechtzuerhalten, die so schmal wie ein Cent sind. Mehr als 30 Jahre später hält er mehr als ein Dutzend Patente im Zusammenhang mit Prothesentechnologien oder ist an diesen beteiligt, darunter ein computergesteuertes künstliches Knie, das sich automatisch an unterschiedliche Gehgeschwindigkeiten anpasst.

Herr persönlich verwendet acht verschiedene Arten von speziellen Beinprothesen, die für Aktivitäten wie Laufen, Eisklettern und Schwimmen entwickelt wurden. Es sei extrem schwierig, ein einziges Prothesenglied zu konstruieren, „um viele Aufgaben zu erledigen, genauso wie den menschlichen Körper.“ Eine Prothese, die „sowohl laufen als auch rennen kann und auf der Ebene des menschlichen Beins funktioniert“, sei seiner Meinung nach jedoch das Richtige nur ein oder zwei Jahrzehnte entfernt.

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Die älteste bekannte Prothese wurde vor etwa 3.000 Jahren in Ägypten verwendet, wo Archäologen eine geschnitzte Holzkappe entdeckt haben, die an einem Stück Leder befestigt ist, das an einem Fuß befestigt werden kann. Funktionale mechanische Gliedmaßen kamen erst im 16. Jahrhundert hinzu, als ein französischer Schlachtfeldchirurg namens Ambroise Paré eine Hand mit flexiblen Fingern erfand, die durch Schnäpper und Federn betätigt wurden. Er baute auch ein Bein mit einem mechanischen Knie, das der Benutzer im Stehen einrasten konnte. Aber solche Fortschritte waren die Ausnahme. Während des größten Teils der Menschheitsgeschichte erlag eine Person, die ein Glied verloren hatte, wahrscheinlich einer Infektion und starb. Eine Person, die ohne Gliedmaßen geboren wurde, wurde normalerweise gemieden.

In den Vereinigten Staaten war es der Bürgerkrieg, der die Prothetik zum ersten Mal weit verbreitet hat. Die Amputation eines zerbrochenen Arms oder Beins war der beste Weg, um Wundbrand vorzubeugen, und ein praktizierter Chirurg benötigte nur wenige Minuten, um Chloroform zu verabreichen, die Extremität abzulösen und die Klappe zu nähen. Rund 60.000 Amputationen wurden sowohl im Norden als auch im Süden mit einer Überlebensrate von 75 Prozent durchgeführt. Nach dem Krieg, als die Nachfrage nach Prothesen in die Höhe schoss, trat die Regierung ein und versorgte Veteranen mit Geld, um für neue Gliedmaßen zu bezahlen. Nachfolgende Kriege führten zu weiteren Fortschritten. Im Ersten Weltkrieg fanden allein in Deutschland 67.000 Amputationen statt, und die Ärzte entwickelten dort neue Waffen, mit denen Veteranen wieder Handarbeit und Fabrikarbeit leisten konnten. Nach dem Zweiten Weltkrieg gelangten neue Materialien wie Kunststoffe und Titan in künstliche Gliedmaßen. „Nach jeder Kriegs- und Konfliktperiode gibt es wichtige Neuerungen“, sagt Herr.

Die Kriege im Irak und in Afghanistan sind keine Ausnahme. Seit 2006 hat die Defense Advanced Research Projects Agency 144 Millionen US-Dollar in die prothetische Forschung gesteckt, um den geschätzten 1.800 US-Soldaten zu helfen, die einen traumatischen Gliedmaßenverlust erlitten haben.

Ein Teil dieser Investition ging an Herrs bekannteste Erfindung, einen bionischen Knöchel, der für Menschen entwickelt wurde, die ein oder beide Beine unter den Knien verloren haben. Das Gerät, das als BiOM bekannt ist und von der Firma iWalk vertrieben wird (in der Prothetikbranche gibt es heutzutage viele kleine „i“), treibt den Benutzer mit Sensoren, mehreren Mikroprozessoren und einer Batterie bei jedem Schritt voran und hilft dabei Amputierte gewinnen beim Gehen Energie zurück. Roy Aaron, Professor für orthopädische Chirurgie an der Brown University und Direktor des Brown / VA Center for Restorative and Regenerative Medicine, sagt, dass Menschen, die ein BiOM verwenden, es mit einem Schritt auf einem Rollsteig auf einem Flughafen vergleichen.

Herr stellt sich eine Zukunft vor, in der Prothesen wie das BiOM mit dem menschlichen Körper verschmolzen werden können. Amputierte, die manchmal Scheuern und Wunden ertragen müssen, während sie ihre Geräte tragen, könnten eines Tages in der Lage sein, ihre künstlichen Gliedmaßen mit einem Titanstab direkt an ihren Knochen zu befestigen.

Michael McLoughlin, der Ingenieur, der am Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory die Entwicklung fortschrittlicher Prothetik leitet, möchte auch bionische Gliedmaßen sehen, die stärker in den menschlichen Körper integriert sind. Das Modular Prosthetic Limb (MPL), ein künstlicher Arm-Hand-Mechanismus, der vom Johns Hopkins-Labor gebaut wurde, verfügt über 26 Gelenke, die von 17 separaten Motoren gesteuert werden und "fast alles können, was ein normales Glied tun kann", sagt McLoughlin. Die ausgeklügelten Bewegungen des MPL sind jedoch durch die Technologie begrenzt, die für die Verbindung mit dem Nervensystem des Körpers zur Verfügung steht. (Es ist vergleichbar mit dem Besitz eines erstklassigen PCs, der an eine langsame Internetverbindung angeschlossen ist.) Es ist eine Möglichkeit zur Steigerung des Datenflusses erforderlich - möglicherweise durch Herstellen einer direkten Uplink-Verbindung zum Gehirn selbst.

Im April 2011 erreichten die Forscher von Brown genau das, als sie einen Roboterarm direkt mit Cathy Hutchinson in Verbindung brachten, einer 58-jährigen Tetraplegikerin, die ihre Arme und Beine nicht bewegen kann. Die Ergebnisse, die auf dem Video festgehalten wurden, sind erstaunlich: Cathy kann eine Flasche aufheben und zum Trinken an den Mund nehmen.

Möglich wurde dies, als Neurochirurgen ein kleines Loch in Cathys Schädel bohrten und einen Sensor von der Größe eines Aspirinbabys in ihren motorischen Kortex implantierten, der die Körperbewegungen steuert. An der Außenseite des Sensors befinden sich 96 haardünne Elektroden, mit denen elektrische Signale von Neuronen erfasst werden können. Wenn eine Person darüber nachdenkt, eine bestimmte körperliche Aufgabe auszuführen - beispielsweise den linken Arm zu heben oder eine Flasche mit der rechten Hand zu greifen - senden die Neuronen ein bestimmtes Muster von elektrischen Impulsen aus, die mit dieser Bewegung verbunden sind. Bei Hutchinson forderten die Neurowissenschaftler sie zunächst auf, sich eine Reihe von Körperbewegungen vorzustellen. Bei jeder mentalen Anstrengung nahmen die in ihr Gehirn implantierten Elektroden das von den Neuronen erzeugte elektrische Muster auf und leiteten es über ein Kabel an einen externen Computer in der Nähe ihres Rollstuhls weiter. Als Nächstes übersetzten die Forscher jedes Muster in einen Befehlscode für einen am Computer montierten Roboterarm, sodass sie die mechanische Hand mit ihrem Verstand steuern konnte. „Die gesamte Studie ist in einem Frame des Videos enthalten, und das ist Cathys Lächeln, wenn sie die Flasche abstellt“, sagt der Brown-Neurowissenschaftler John Donoghue, der das Forschungsprogramm mitleitet.

Donoghue hofft, dass diese Studie es dem Gehirn irgendwann ermöglichen wird, eine direkte Schnittstelle zu bionischen Gliedmaßen zu bilden. Ein weiteres Ziel ist die Entwicklung eines Implantats, das Daten drahtlos aufzeichnet und überträgt. Dies würde das Kabel beseitigen, das das Gehirn derzeit mit dem Computer verbindet, was dem Benutzer Mobilität ermöglicht und das Infektionsrisiko durch durch die Haut verlaufende Drähte verringert.

Die vielleicht größte Herausforderung für Erfinder künstlicher Organe ist das körpereigene Abwehrsystem. "Wenn Sie etwas einführen, wird das Immunsystem des gesamten Körpers versuchen, es zu isolieren", sagt Joan Taylor, Professorin für Pharmazie an der Universität De Montfort in England, die eine künstliche Bauchspeicheldrüse entwickelt. Ihr geniales Gerät enthält keine Schaltkreise, Batterien oder beweglichen Teile. Stattdessen wird ein Insulinreservoir durch eine einzigartige Gelbarriere reguliert, die Taylor erfunden hat. Wenn der Glukosespiegel ansteigt, infundiert der Überschuss an Glukose im Körpergewebe das Gel, wodurch es weicher wird und Insulin freisetzt. Wenn der Glukosespiegel dann sinkt, härtet das Gel wieder aus, wodurch die Freisetzung von Insulin verringert wird. Die künstliche Bauchspeicheldrüse, die zwischen der untersten Rippe und der Hüfte implantiert werden würde, ist über zwei dünne Katheter mit einem Anschluss verbunden, der direkt unter der Hautoberfläche liegt. Alle paar Wochen wurde das Insulinreservoir mit a aufgefüllt
Spritze, die in den Port passt.

Die Herausforderung bestand darin, dass das Immunsystem der Tiere beim Testen des Geräts bei Schweinen Narbengewebe, sogenannte Adhäsionen, bildete. "Sie kleben an den inneren Organen", sagt Taylor, "und verursachen Verengungen, die schmerzhaft sein und zu ernsthaften Problemen führen können." Trotzdem ist Diabetes ein so weit verbreitetes Problem - bis zu 26 Millionen Amerikaner sind betroffen -, dass Taylor das testet künstliche Bauchspeicheldrüse bei Tieren mit dem Ziel, das Abstoßungsproblem zu lösen, bevor klinische Studien mit Menschen begonnen werden.

Für einige Hersteller künstlicher Organe ist das Hauptproblem Blut. Wenn es auf etwas Fremdes trifft, gerinnt es. Dies ist ein besonderes Hindernis für die Herstellung einer wirksamen künstlichen Lunge, die Blut durch winzige Kunststoffröhren leiten muss. Taylor und andere Forscher arbeiten mit Biomaterialspezialisten und Chirurgen zusammen, die neue Beschichtungen und Techniken entwickeln, um die Akzeptanz von Fremdmaterial durch den Körper zu verbessern. "Ich denke, mit mehr Erfahrung und fachkundiger Hilfe kann das getan werden", sagt sie. Doch bevor Taylor ihre Forschungen fortsetzen kann, muss sie einen Partner finden, um mehr Geld zur Verfügung zu stellen.

Und Privatanleger können schwer zu finden sein, da es Jahre dauern kann, bis die technologischen Durchbrüche erreicht sind, die eine Erfindung rentabel machen. SynCardia Systems, ein Unternehmen aus Arizona, das ein künstliches Herzgerät herstellt, mit dem bis zu 2, 5 Gallonen Blut pro Minute gepumpt werden können, wurde 2001 gegründet, schrieb jedoch erst 2011 schwarze Zahlen. Vor kurzem wurde ein tragbarer batteriebetriebener Kompressor mit einem Gewicht von nur 13, 5 kg entwickelt Pfund, die es einem Patienten ermöglichen, die Grenzen eines Krankenhauses zu verlassen. Die FDA hat das SynCardia Total Artificial Heart für Patienten mit biventrikulärem Versagen im Endstadium zugelassen, die auf eine Herztransplantation warten.

Hersteller von bionischen Armen und Beinen kämpfen auch eine harte finanzielle Schlacht. "Sie haben ein High-End-Produkt mit einem kleinen Markt und das macht es schwierig", sagt McLoughlin. „Das ist nicht so, als würde man in Facebook oder Google investieren. Sie werden nicht Milliarden verdienen, wenn Sie in Prothesen investieren. “In der Zwischenzeit könnten die staatlichen Gelder für fortschrittliche Prothesen in den kommenden Jahren knapper werden. "Mit dem Ende der Kriege werden die Mittel für diese Art von Forschung abnehmen", prognostiziert der Orthopäde Roy Aaron.

Dann fallen die Kosten für den Kauf einer Extremitätenprothese oder eines künstlichen Organs an. Eine kürzlich vom Worcester Polytechnic Institute veröffentlichte Studie ergab, dass Roboterprothesen für die oberen Gliedmaßen 20.000 bis 120.000 USD kosten. Obwohl einige private Versicherungsunternehmen 50 bis 80 Prozent der Gebühr übernehmen, haben andere Zahlungsbeschränkungen oder decken nur ein Gerät im Leben eines Patienten ab. Es ist auch bekannt, dass Versicherungsunternehmen in Frage stellen, ob die fortschrittlichsten Prothesen „medizinisch notwendig“ sind.

Herr glaubt, dass Versicherer ihre Kosten-Nutzen-Analysen radikal überdenken müssen. Obwohl die neuesten bionischen Prothesen pro Einheit teurer sind als weniger komplexe Geräte, reduzieren sie die Auszahlungen für die Gesundheitsfürsorge über die gesamte Lebensdauer des Patienten. „Wenn Beinamputierte Low-Tech-Prothesen verwenden, entwickeln sie Gelenkerkrankungen, Knie-Arthritis und Hüft-Arthritis, und sie erhalten fortwährend Schmerzmittel“, sagt Herr. "Sie laufen nicht so viel, weil das Gehen schwierig ist und Herz-Kreislauf-Erkrankungen und Fettleibigkeit verursacht."

Andere Trends lassen jedoch vermuten, dass sich künstliche Gliedmaßen und Organe weiter verbessern und erschwinglicher werden. In den Industrieländern leben die Menschen länger als je zuvor und sie sehen sich zunehmend mit Ausfällen der einen oder anderen Körperteile konfrontiert. Die häufigste Ursache für eine Amputation der unteren Extremitäten in den USA ist nicht der Krieg, sondern Diabetes, der in späteren Stadien - insbesondere bei älteren Menschen - die Durchblutung der Extremitäten beeinträchtigen kann. Darüber hinaus glaubt Donoghue, dass die Schnittstelle zwischen Gehirn und Prothese, an der er arbeitet, von Schlaganfallpatienten und Menschen mit neurodegenerativen Erkrankungen genutzt werden könnte, um ein gewisses Maß an Normalität in ihrem Leben wiederherzustellen. "Wir sind noch nicht da", räumt Donoghue ein und fügt hinzu: "Es wird eine Zeit kommen, in der eine Person einen Schlaganfall hat und wenn wir ihn nicht biologisch reparieren können, wird es eine Option geben, eine Technologie zu erhalten, die ihr Gehirn neu verkabelt." . "

Die meisten dieser Technologien sind noch Jahre entfernt, aber wenn jemand davon profitiert, wird es Patrick Kane sein, ein gesprächiger 15-Jähriger mit klobiger Brille und wuscheligem blondem Haar. Kurz nach der Geburt wurde er von einer massiven Infektion heimgesucht, die die Ärzte zwang, seinen linken Arm und einen Teil seines rechten Beins unterhalb des Knies zu entfernen. Kane ist eine der jüngsten Personen, die mit einer Gliedmaßenprothese ausgestattet wurde, wie sie mir Meyer gezeigt hat.

Das, was Kane am meisten mag, ist die Art und Weise, wie er sich dabei fühlt. „Früher war mein Blick ein‚ Oh, was ist mit ihm passiert? Arme ihn, sowas «, sagt er, als wir in einem Londoner Café sitzen. „Jetzt ist es 'Ooh? Was ist das? Das ist cool! “Wie auf ein Stichwort meldet sich ein älterer Mann am Nebentisch:„ Ich muss dir etwas sagen, es sieht toll aus. Es ist wie ein Batman-Arm! “Kane demonstriert für den Mann. Bei einer solchen Technologie geht es genauso darum, die Art und Weise zu ändern, wie die Menschen ihn sehen, wie es darum geht, seine Fähigkeiten zu ändern.

Ich frage Kane nach einigen weitreichenden Fortschritten, die ihm in den kommenden Jahrzehnten zur Verfügung stehen könnten. Wollte er ein Glied, das an sein Skelettsystem geschraubt war? Nicht wirklich. "Ich mag die Idee, dass ich es ausziehen und wieder ich sein kann", sagt er. Was ist mit einer Armprothese, die direkt mit seinem Gehirn kommunizieren kann? "Ich denke, das wäre sehr interessant", sagt er. Aber er würde sich Sorgen machen, dass etwas schief geht.

Je nachdem, was als nächstes passiert, wird Kanes Zukunft von technologischen Wundern erfüllt sein - neuen Händen und Füßen, die ihn näher an die Fähigkeiten eines so genannten körperfähigen Menschen bringen oder diese sogar übertreffen. Oder der Fortschritt könnte nicht so schnell kommen. Als ich ihn über die Straße zur Bushaltestelle rennen sehe, fällt mir ein, dass es ihm so oder so gut geht.

Die verrückte und aufregende Zukunft des Bionischen Körpers