Pleurobot soll bei der Therapie von Querschnittsgelähmten helfen
Ein Forschungsteam der renommierten EPFL in der Schweiz (Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne) konnten ein Roboter Salamander namens Pleurobot entwickelten der die Bewegungen des Tieres auf eine bisher unerreichte Detailgenauigkeit reproduzieren kann.
Auf Basis von Röntgenvideos konnten seine Knochen, motorisierte Gelenke und Nervensystem nachgeahmt werden. Der „Pleurobot“ soll neue Erkenntnisse zu den Bewegungsabläufen bei Wirbeltieren liefern. So sollen Fortschritte in der Behandlung von Querschnittsgelähmten erreicht werden.
Es handelt sich nicht um den ersten Salamander-Roboter, das das Team unter der Leitung von Auke Ijspeert gebaut haben. Doch keiner seiner der Vorgänger des Roboters konnte die Bewegungsabläufe des Tiers so exakt nachmachen. Mit den Röntgenvideos verfolgten die Forscher sowohl im Wasser als an Land die Bewegungen eines Salamanders. Zu diesen Zwecken wurden 64 Punkte entlang seines Skeletts beobachtet.
„Das Neue ist unsere Herangehensweise an die Konstruktion von Pleurobot“, erklärte Ijspeert gemäss der Mitteilung. Dabei ging es darum, sowohl die Knochenstruktur in vereinfachter Form nachzubauen als auch die Bewegung dreidimensional nachzuahmen.
Der Pleurobot besitzt ein vereinfachtes Skelett
Der „Pleurobot“ besitzt weniger Knochen und Gelenke als sein reales Vorbild. Die 40 Wirbeln wurden auf 11 Segmente runtergesetzt werden : Die Mindestanzahl die von den Forscher berechnet wurde. Ein Roboter, der so exakt die tierische Bewegung nachahmt, könnte helfen, die hinter verschiedenen Bewegungen steckenden Prozesse besser zu verstehen. Zum Beispiel wie Rückenmark, Körper und Umwelt zusammenwirken.
Neurobiologen hatten in früheren Studien gezeigt, dass elektrische Stimulation des Rückenmarks darüber entscheidet, ob der Salamander läuft, kriecht oder schwimmt. Bei schwacher Stimulation läuft das Tier, ab einer gewissen Stärke des Signals beginnt es jedoch zu schwimmen. „Pleurobot“ ahmt diese Eigenschaften nach.
Die Grundlagen des Zusammenspiels zwischen dem Rückenmark und der Bewegung des Körpers zu verstehen, könnte dereinst helfen, neue Therapien oder Neuroprothesen für gelähmte Patienten zu entwickeln, ist Ijspeert überzeugt. Das Konzept von Pleurobot liesse sich ausserdem auf andere „Bioroboter“ übertragen, die den Neurowissenschaften und der biomechanischen Forschung dienen könnten.
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