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WM: Gelähmter kickt den ersten Ball

Ein brasilianischer Rollstuhlfahrer wird heute den Ball bei der Fußball-WM in São Paulo anstoßen. Acht Kandidaten trainieren seit Monaten für diesen Moment. Möglich wird das mit einem Exoskelett.

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Cheng mit einem humanoiden Roboter. A. Heddergott/TUM
CellulARSkin ist eine künstliche Haut, die in Chengs Institut für Kognitive Systeme entwickelt wurde. A. Heddergott/TUM
Cheng mit einem Exoskelett. G. Cheng/TUM
Beliebig viele Zellen können in einem bienenwabenförmigen Muster miteinander vernetzt werden. A. Heddergott/TUM

Acht brasilianische Männer und Frauen im Alter von 20 bis 40 Jahren, die von der Hüfte abwärts gelähmt sind, trainieren seit Monaten den Umgang mit dem Exoskelett. Das System zeichnet die elektrische Hirnaktivität des Patienten auf und erkennt dessen Absicht - einen Schritt zu machen oder gegen einen Ball zu treten - und übersetzt sie in Aktion. Außerdem gibt es dem Patienten taktile Rückmeldung mittels einer sensitiven, künstlichen Haut, die in Chengs Institut entwickelt wurde.

Wieder laufen

Der Gelähmte wird 25 Schritte laufen und dann den Ball kicken, vor einem Milliardenpublikum aus aller Welt. Die Demonstration ist Teil des internationalen Projekts "Andar de Novo" (Wieder laufen), an dem 156 Forscher, Ingenieure und Techniker unter Regie des brasilianischen Neurowissenschaftlers Miguel Nicolelis beteiligt sind.

Der Anzug ist 1,78 Meter hoch und wiegt 60 bis 70 Kilogramm. "Das ist aber irrelevant, weil der Patient dies nicht spüren wird, die Maschine wird verantwortlich sein für das Gleichgewicht und die Kontrolle des Exoskeletts, während der Patient Anfang und Ende der Bewegungen und auch den Schuss bestimmt", erklärt Nicolelis. "Es ist ein großer Sprung für die Menschheit", sagt er in Anspielung auf die Worte von Neil Armstrong, dem ersten Mann auf dem Mond.

Das Gefühl, den Boden zu berühren

„Unser Gehirn ist sehr anpassungsfähig, wenn es darum geht, körperliche Fähigkeiten durch die Verwendung von Werkzeugen zu erweitern“, sagt Cheng, „wie zum Beispiel beim Autofahren oder beim Essen mit Stäbchen.“ Es war allerdings klar, dass technische Fortschritte nötig wären, um ein relativ kompaktes und leichtes Exoskelett zu konstruieren.

Außerdem würde visuelles Feedback allein nicht ausreichen: Für die Steuerung des Exoskeletts und ein besseres Sicherheitsgefühl des Patienten wäre zusätzlich der Tastsinn erforderlich. Die Herausforderung war also, einem gelähmten Menschen nicht nur die Fähigkeit zum Gehen zu geben, sondern zugleich das Gefühl, den Boden zu berühren.

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