App-basiertes Implantat ermöglicht Querschnittsgelähmten, wieder zu gehen
Zum ersten Mal hat ein App-basiertes Implantat einem Gelähmten dazu verholfen, wieder zu gehen. Das Gerät zur Stimulation der Wirbelsäule setzten Forscher:innen aus der Schweiz ein. Sie berichteten in einer Studie in Nature Medicine, dass die Patienten bereits nach einem Tag eine Reihe von vorher unmöglichen Bewegungen ausführen konnten.
Nach einem intensiven Training und individuellen Anpassungen der Elektroden konnten sie gehen, schwimmen, Rad fahren und mithilfe einer Gehhilfe stehen. Dieselben Stimulatoren werden seit Jahrzehnten an anderer Stelle des Rückenmarks zur Behandlung von Schmerzen eingesetzt. Parallel arbeiten die Wissenschaftler:innen an einer Verknüpfung der Elektroden über eine Computer-Gehirn-Schnittstelle.
Querschnittsgelähmte mit inaktiven Nervenbahnen
Die Forscher:innen aus dem Universitätsklinikum Lausanne wählten drei Fälle aus, die zwar vollständig gelähmt sind, jedoch kein komplett durchtrenntes Rückenmark besitzen. Sie versuchten, einige der Nervenfasern, die für die Beinbewegung zuständig sind, wieder zu aktivieren. Das gelang bei zwei Patienten so gut, dass sie ihre Beine eigenständig bewegen und die Schrittlänge verändern konnten. Heise zitiert Winfried Mayr von der medizinischen Universität Wien mit den Worten: „Die drei Personen hatten mit Sicherheit besonders günstige Voraussetzungen, die in der überwiegenden Mehrzahl der Fälle fehlen.“ Dennoch ist es ein großer Fortschritt, weil Betroffene mit der Diagnose „Wird nie wieder laufen können“ Hoffnung schöpfen können. Der Durchbruch ist auch deswegen entscheidend, weil der Aufwand im Vergleich zu herkömmlichen Neuronaltherapien gering ausfällt.
EES: Elektrische Stimulation der Nervenwurzeln im Rückenmark
Es gibt unterschiedliche Ansätze, gekappte oder beschädigte Nervenverbindungen wieder zum Leben zu erwecken. Einer davon ist die epidurale Elektrostimulation (EES), bei der die Nerven ferngesteuert elektrische Impulse erhalten. Diese Methode wird bisher bei chronischen Schmerzen oder zur Anästhesie eingesetzt, bei der man auf die Schmerzrezeptoren abzielt. Sie besitzt bereits seit Jahrzehnten eine Zulassung und wird seit 30 Jahren praktiziert. Diese Implantate werden zudem in Serie gefertigt.
Bei den Wirbelsäulenpatienten hat man das gleiche Array mit je 16 Elektroden jedoch auf die Nervenwurzeln der Bewegungsneuronen gelegt. Die Koordination übernimmt ein Softwaresystem, das Bewegungsmuster in elektrische Aktivierungssequenzen umwandelt. Per App können die Patienten so die gewünschte Bewegung angeben und die Software übersetzt die Anweisungen in Impulse für das EES. Die richtige Lage der sieben mal anderthalb Zentimeter großen Trägerfolie mit dem EES-Array ist bei dieser Behandlung entscheidend. Daher setzen die Ärzte während der Implantation 3D-Computertomografie ein.
Monatelanges Training, um die Beine wieder zu bewegen
Die Patienten mussten nach den ersten, raschen Erfolgen mit dem System trainieren, um weitere Bewegungen ausführen zu können. Mit der Zeit kamen Impulsfolgen für Schwimmen und Radfahren dazu. Das Rehabilitationsprogramm dauerte fünf Monate, neben der Koordinierung der EES-Sequenzen gehörten Muskelaufbau und Rumpfstabilität zu den Zielen. Anschließend konnten sie unter ihrer eigenen Körperlast mithilfe eines Rollators gehen und frei stehen. Die Autor:innen betonen, dass die Patienten sich zwar selbstständig bewegen konnten, ihre natürlichen Bewegungen erlangten sie jedoch freilich nicht zurück.