Stel je een bionische hand voor die rechtstreeks in verbinding staat met het zenuwstelsel: de hersenen regelen de bewegingen en de drager voelt druk en warmte met een mechanisch ledemaat. We worden trouwens gewaarschuwd dat met de ontwikkeling van fotonische sensoren dergelijke fantasieën op het punt staan werkelijkheid te worden.
Bestaande neurale interfaces zijn gebaseerd op elektronica en metalen componenten die het lichaam kan afwijzen. Daarom maken Mark Christensen van de Southern Methodist University in Dallas (VS) en zijn collega's sensoren van optische vezels en polymeren, die minder snel een immuunrespons veroorzaken en ook niet onderhevig zijn aan corrosie.
De sensoren bevinden zich in het prototypestadium en tot nu toe zijn ze helaas te groot om in het lichaam te worden geïmplanteerd.
De sensoren zijn polymeerballen. Elke bol is voorzien van een optische vezel die een lichtstraal uitstraalt. Het stroomt op een sluwe manier in de transducer, die "fluistergalerijmodus" (fluistergalerijmodus) wordt genoemd ter ere van de kamer met dezelfde naam in de St. Paul's Cathedral in Londen, waar het geluid verder reist dan normaal, omdat het gereflecteerd door een holle wand.
Het idee van het apparaat is als volgt: het elektrische veld geassocieerd met de zenuwimpuls beïnvloedt de vorm van de bol, die op zijn beurt de resonantie van licht op de binnenschaal verandert, dat wil zeggen dat de zenuw daadwerkelijk onderdeel wordt van het fotonische circuit. De verandering in de resonantie van het licht dat zich door de optische vezel voortplant, geeft aan de manipulator aan dat de hersenen bijvoorbeeld een vinger willen bewegen. Feedback wordt toegewezen aan infraroodstraling, die direct op de zenuw inwerkt. Het licht wordt gestuurd door een reflector aan het uiteinde van de vezel.
Hypothetisch gezien zal het apparaat niet alleen nuttig zijn voor degenen die ledematen hebben verloren, maar ook voor patiënten met laesies van het ruggenmerg: sensoren en glasvezel helpen het niet-operatieve gebied te omzeilen. Maar voordat u de sensoren implanteert, moet u weten waar de noodzakelijke zenuwuiteinden zich bevinden: de chirurg zal de patiënt bijvoorbeeld voorstellen om te proberen de ontbrekende arm op te tillen.
Wetenschappers zijn van plan om de komende jaren een werkbaar prototype te demonstreren aan de hand van het voorbeeld van een kat of hond. Maar eerst moet de grootte van de sensor worden teruggebracht van een paar honderd naar 50 micron. Het project van $ 5,6 miljoen wordt gefinancierd door het Advanced Research Projects Agency (DARPA) van het Amerikaanse ministerie van Defensie.
