Neuroprothese

Drahtlose Brücke zwischen Gehirn und Rückenmark

| Redakteur: Ira Zahorsky

Bis die Neuroprothese auch bei Menschen eingesetzt werden kann, wird es noch einige Jahre dauern
Bis die Neuroprothese auch bei Menschen eingesetzt werden kann, wird es noch einige Jahre dauern (Bild: Pixabay/Sandra_M_H)

Eine Neuroprothese ermöglicht, dass von Forschern gelähmte Makaken-Affen nach nur wenigen Tagen wieder laufen konnten.

Um eine partielle Lähmung zu erreichen, mussten Forscher teilweise das Rückenmark von Makaken-Affen durchtrennen. Anschließend wurde ein Elektrochip in den motorischen Kortex im Gehirn des Affen gebracht, mit dem Ziel, Gehirnströme und damit die vom Affen gewollte Bewegung aufzuspüren. Diese Informationen werden an einen auf dem Kopf befestigten Mikrocomputer in Echtzeit und drahtlos weitergeleitet, wo sie entschlüsselt und in elektrische Befehle für die Neuronen umgewandelt werden. Diese Signale werden als Wellen an einen Impulsgenerator weitergeleitet, der in der Lumbalregion des Rückenmarks unterhalb der Verletzung fixiert ist. Dieser mit Elektroden ausgestattete Generator gibt die Befehle des Gehirns (ebenfalls drahtlos und in Echtzeit) an die Nervenbahnen weiter, die wiederrum die Beinmuskeln steuern. So sollen nur die vom Affen gewünschten Bewegungen ausgeführt werden.

Neuer Ansatz der Verbindung

Es geht bei diesem Verfahren also nicht darum, die Extremitäten wieder mit dem durchtrennten Rückenmark zu verbinden, sondern darum, den für das Gehen zuständigen Bereich des Gehirns mit dem Bereich des Rückenmarks zu verbinden, der für die Bewegung der gelähmten Gliedmaße zuständig ist. Die Prothese funktioniert als eine Art Überbrückung der Verletzung.

Die Affen konnten ohne weiteres Training sofort wieder laufen. Bis die neue Technik auf den Menschen übertragen werden kann, wird es noch einige Jahre dauern. Außerdem wird sie sich nur für Menschen mit einer teilweisen Beschädigung des Rückenmarks eignen.

Die Neuroprothese wurde an der Technischen Hochschule (EPFL) in Lausanne entworfen, von einem internationalen Konsortium (Medtronic/USA, Brown-Universität7USA, Fraunhofer ICT-IMM/Deutschland) technisch weiterentwickelt und von Forschern des französischen Instituts für Gesundheit und medizinische Forschung INSERM, des französischen Zentrums für wissenschaftliche Forschung CNRS, der Universität Bordeaux sowie dem Universitätskrankenhaus Lausanne getestet.

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