Haben Sie jemals versucht, nach einem betäubenden Ausflug zum Zahnarzt aus einem Strohhalm zu trinken? Heiterkeit kann entstehen. Oder vielleicht hast du in einer unangenehmen Position geschlafen und bist mit einem toten Arm aufgewacht, um den du dann herumwirbelst, um wiederzubeleben? (Gelegentlich zu Lasten Ihrer Bett Wasserglas.) Für die meisten von uns sind diese Vorfälle nur kurze Ärgernisse. Sie veranschaulichen jedoch eine starke Verbindung zwischen Empfindung und Bewegung, die schwer zu schätzen ist, bis sie verloren geht.,

Um besser zu verstehen, wie Empfindung und Bewegung miteinander verbunden sind, schauen wir uns die Phänomene eines toten Gliedes genauer an. Dieses Problem ergibt sich aus einem Problem in den Nerven. Normalerweise sind Nerven, die durch Ihren gesamten Körper laufen, die Wege für eine schnelle Kommunikation zu und von Ihrem Gehirn. Diese Bahnen bestehen aus motorischen Nerven, die Befehlssignale vom Gehirn nach unten senden, und sensorischen Nerven, die Sensationsbotschaften zurück zum Gehirn tragen., Wenn Sie auf Ihrem Arm einschlafen, kann der Druck auf Ihre Nerven und deren Blutversorgung den Fluss der Nachrichten im Wesentlichen abwürgen – wie ein Knick in einem Gartenschlauch.

Sensorische Nerven sind normalerweise zuerst betroffen, aber motorische Nerven können auch abgeschnitten werden, wenn Sie wirklich in Zonen eingeteilt sind. Wenn Sie endlich aufwachen, können Sie Ihren Arm nicht fühlen und manchmal können Sie ihn nicht einmal bewegen. Wenn der Effekt nachlässt, kommen Ihre motorischen Nerven schnell wieder online und dann folgen Ihre sensorischen Nerven (mit dem charakteristischen Gefühl von Brennen oder Kribbeln, wenn sich die Dinge wieder normalisieren)., Bevor die Empfindung jedoch zurückkehrt, gibt es eine Zeitspanne, in der Sie Ihren Arm bewegen, ihn aber nicht fühlen können – und dann führt Ihr Versuch, nach diesem Wassergetränk zu greifen, zu einem verrückten linken Haken.

Warum ist die Empfindung für flüssige, präzise Bewegungen so entscheidend? Ein großer Teil davon ist auf die Struktur und Funktion unserer Muskeln zurückzuführen.

Der menschliche Körper hat viele Arten von Muskeln, aber die häufigsten sind die Skelettmuskeln, die sich um den Rahmen Ihres Skeletts wickeln., Skelettmuskeln sind freiwillige Muskeln, dh wir können sie direkt mit unserem Gehirn kontrollieren. Von der explosiven Tonhöhe eines Baseballs bis zur zarten Manipulation eines Pinsels sind diese Muskeln kraftvoll und präzise. Aber viele Menschen wissen nicht, dass Muskeln auch wichtige Sensoren sind.

Ein Muskel ist im wesentlichen ein großes Bündel von Fasern unterschiedlicher Größe und Funktion. Große Fasern an der Außenseite machen die Hauptlast der Arbeit und ziehen sich kraftvoll zusammen, um verschiedene Teile des Skeletts anzuziehen und Bewegung zu erzeugen., Innerhalb dieser größeren Fasern befinden sich sensorische Fasern, sogenannte Muskelspindeln, die sich zusammen mit den äußeren Fasern bewegen. Muskelspindeln sind auf Empfindung spezialisiert, weil sie sensorische Nervenfasern haben, die wie kleine Federn eng um sie gewickelt sind. Diese Federn dehnen sich anstatt zu ziehen und senden Nachrichten an das Gehirn, um zu kommunizieren, wie schnell sich ein Muskel bewegt.

Ihr Gehirn empfängt Signale von allen Ihren Muskelspindeln zusammen mit anderen sensorischen Rezeptoren in Ihren Sehnen und Gelenken und konstruiert ein allgemeines Gefühl für die Position und Bewegung Ihres Körpers., Daher können Sie auch mit geschlossenen Augen Ihre Nase berühren, mit der Hand winken oder einen Ball werfen, um sicher zu bleiben, wo sich Ihr Arm befindet. Diese bemerkenswerte Fähigkeit wird Propriozeption genannt und manchmal als „sechster Sinn“ bezeichnet (nach Sehen, Riechen, Schmecken, Berühren und Hören).

Propriozeption ist ein Gefühl, das wir oft übersehen, weil es sich nur subtil von Bewegung unterscheidet. Und im Gegensatz zu Sehen, Hören oder Schmecken erleben wir selten das Fehlen einer Propriozeption (Dead Arm ist eine seltene Ausnahme)., Ein totaler Verlust der Propriozeption könnte jedoch noch verheerender sein, als blind oder taub zu werden. Ohne sensorische Informationen aus unseren Muskeln wären wir nicht in der Lage, unsere Bewegungswege zu überwachen und zu korrigieren. Stellen Sie sich vor, Sie versuchen zu gehen, zu Gesten oder zu essen, wenn Sie kein Gefühl dafür haben, wo sich Ihre Gliedmaßen befinden, ohne sie anzusehen.

Nur wenige Menschen können die Belastung durch propriozeptiven Verlust besser verstehen als ein Amputierter. Wenn ein Glied verloren geht, sind die Bewegungsfähigkeit und der Sinn beide verschwunden., Das erste, was wiederhergestellt werden muss, ist das Glied selbst, und die jüngsten Fortschritte im prothetischen Design haben zu einigen ziemlich cool angetriebenen Gliedmaßen geführt, die die natürliche Bewegung genau nachahmen können.

Studien zeigen jedoch, dass eine überraschende Anzahl von Amputierten die ausgefallenen neuen Geräte im Schrank lässt und sich für eine einfachere oder gar keine Prothese entscheidet. Ein Hauptgrund dafür ist der Mangel an sensorischen Fähigkeiten, insbesondere im Bereich der Propriozeption. Ohne sensorische Rückmeldung ist selbst der geschickteste Prothesenarm stark eingeschränkt., Eine Aufgabe, die einfach sein sollte, wie das Aufnehmen eines Glases Milch, erfordert große Konzentration und ständige visuelle Anleitung.

Deshalb heißt eine der neuesten Initiativen in der staatlich finanzierten Forschung HAPTIX (Hand Propriozeption and Touch Interfaces). HAPTIX hofft, die Lücke zwischen Bewegung und Empfindung in prothetischen Armen zu überbrücken. Mithilfe externer Sensoren zum Erfassen von Druck, Bewegung oder Textur möchte HAPTIX eine sichere und zuverlässige Schnittstelle schaffen, indem Sensoren an die Nerven angeschlossen werden, die über dem Amputationspunkt verbleiben.,

In einer neuen Studie implantierten Forscher beispielsweise winzige Manschettenelektroden um die drei Hauptnerven des Unterarms. Da sich Manschettenelektroden um die Außenseite eines Nervs wickeln, verursachen sie weniger Schäden als Elektroden, die den Nerv durchbohren und die Langlebigkeit gewährleisten. Durch mehrere Kanäle an jeder Elektrode können elektrische Impulse mit unterschiedlicher Intensität und Frequenz angelegt werden. Im Labor wurden implantierte Amputierte an einen Computer angeschlossen, so dass die Forscher mit unterschiedlichen Stimulationsmustern experimentieren konnten., Dabei konnten sie Empfindungen wie Kribbeln, Druck und Textur erzeugen. Wichtig ist, dass Amputierte bei heiklen Aufgaben eine dramatische Verbesserung zeigten, als sie mit Rückmeldungen von Sensoren am prothetischen Finger verdrahtet wurden.

Video zur Wiederherstellung des Tastsinns

Es gibt noch viel zu tun, bevor das Ziel von HAPTIX wirklich erreicht ist. Drahtlose Elektroden ermöglichen eine ungebundene Prothese, und eine verfeinerte Nervenstimulation ist erforderlich, um präzise Empfindungen zu erreichen, wie sie für die Propriozeption erforderlich sind., Empfindliche Prothesen bieten jedoch Vorteile, die außerhalb einer verbesserten Kontrolle liegen. Zum Beispiel ist Phantomschmerz eine häufige Beschwerde von Amputierten: schmerzhafte Empfindungen, die von der fehlenden Extremität zu kommen scheinen. Bemerkenswerterweise scheinen Phantomschmerzen nachzulassen, wenn Sie den sensorischen Nerven etwas zu tun geben.

Propriozeption und Berührung sollten auch die „Verkörperung“ wiederherstellen und Amputierten helfen, ihre Prothese als echte Erweiterung ihres Körpers und nicht nur als ausgefallenes Werkzeug zu betrachten. Dies beleuchtet eine wichtige Rolle der Propriozeption für uns alle., Es scheint, dass Empfindung und insbesondere Muskelsinn für ein gesundes metaphysisches Selbstbild entscheidend sind. In der Erfahrung eines Patienten wird ein sinnloser Arm als eine völlig fremde Entität betrachtet. In einem anderen seltenen Fall von vollständigem sensorischem Verlust war die Schlafenszeit belastend, weil das Schließen der Augen den Patienten körperlos machte und schwebte.

Es scheint, dass Descartes ‚Prinzip als“ Ich spüre, deshalb bin ich.“Hoffentlich können HAPTIX-Forscher dieses sensorische Bewusstsein bei Amputierten und anderen, die an sensorischem Verlust leiden, bald wiederherstellen., In der Zwischenzeit, wenn dein Arm das nächste Mal einschläft, pausiere und überlege: Fühlst du dich weniger du?

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