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Querschnitt

Tetraplegiker kann wieder fühlen und greifen

Eine Pilotstudie bereitet den Weg für künftige Therapien bei Querschnittlähmungen.

27.10.2026 • 0 Kommentare

Das Unheilbare zu heilen, gilt als eines der prominentesten Motive in der Science-Fiction. Ob Menschen in Zukunft wirklich einmal über berührungslose Med Bays wie in Star Trek repariert werden können (Achtung, Wortwitz), steht in den Sternen. Im Jahr 2026 macht die Menschheit einen gewaltigen Schritt in Richtung Utopie, denn ein US-amerikanisches Forschungsteam entwickelte erstmals ein System, das technisch unterstütztes Greifen und Fühlen mit Ansätzen zur dauerhaften funktionellen Erholung verbindet.

Nur eine Maßnahme reicht nicht
Keith Thomas ist 40 Jahre alt, als er die folgenschwere Entscheidung trifft, kopfüber in einen Swimmingpool zu springen. Er schlägt mit dem Kopf auf den Boden auf, die Halswirbelsäule bricht. Ein kompletter Querschnitt führt zu einem vollständigen Verlust der Sensorik und motorischen Ausfällen „sub C5“ – Keith kann nur noch seine Ellenbogen beugen.

13 Monate später schlagen die zuständigen Ärzte um Chad Bouton vor, eine komplexe Operation durchzuführen. Ein MRT und funktionelle Bildgebung sollen zunächst die Handareale in Thomas’ Gehirn ausfindig machen. Auf Grundlage dieser Daten werden anschließend fünf Mikroelektroden-Arrays in den somatosensorischen und den motorischen Cortex implantiert. Diese interagieren mit weiteren Elektroden, die auf dem Unterarm aufliegen und transkutan die Signale aus dem Gehirn an die peripheren Nerven weiterleiten (und umgekehrt).

Zwei Ziele sollen durch den „Double Neural Bypass“ erreicht werden: Erstens soll der Patient durch die elektrische Verstärkung der Hirnsignale einen Teil seiner motorischen und sensorischen Fähigkeiten wiedererlangen. Zweitens hoffen die ForscherInnen darauf, dass das gleichzeitige Feuern von Hirnarealen und peripheren Nerven zu einer verbesserten Neuroplastizität des Rückenmarks führen könnte – ganz nach dem Motto „Neurons that fire together, wire together“.

Keith Thomas willigt ein und legt den Grundstein für eine Fallstudie, die nun in Nature Medicine veröffentlicht wurde.

Reha, OP, noch einmal Reha
20 Wochen musste der Proband nach seiner Einwilligung noch auf seine Operation warten. Die ForscherInnen testeten in dieser Zeit wöchentlich die Muskelkraft des Bizeps, denn die Studie wäre ohne Ausschluss einer möglichen Selbstheilung methodisch angreifbar geworden. Das war nicht der Fall.

In einer zweiten Phase begann der Patient, die Willkürmotorik nur mit Hilfe der transkutanen Elektrostimulation des Rückenmarks zu trainieren. Elektroden, die oberhalb der Wirbelsäule befestigt werden und das Rückenmark stimulieren, konnten bereits in vorherigen Studien Erfolge im Funktionsgewinn aufweisen. Innerhalb der nächsten 15 Wochen stieg die willentlich erzeugte Kraft bei der Ellenbogenbeugung rechts im Median um 61 Prozent und links um 25 Prozent, nach ungefähr 35 Wochen lagen die Zuwächse bei 86 beziehungsweise 62 Prozent. Der Mann konnte schließlich beide Hände wieder bis zum Gesicht heben, besaß allerdings weiterhin keinerlei Kraft und Empfindung in Hand und Fingern.

Mit Hilfe künstlicher Intelligenz konnte das System nun lernen, anhand der Hirnaktivität zu erkennen, ob Keith seine Hand öffnen oder schließen wollte. Die Signale wurden in elektrische Impulse übersetzt, die seine Handmuskeln stimulierten. Gleichzeitig konnten Sensoren an der Hand Berührungen registrieren und über die Hirnstimulation ein Tastgefühl erzeugen. Keith konnte so nicht nur zum ersten Mal nach dem Unfall die Hand seiner Schwester halten, sondern diese sogar spüren. Wirklich brauchbare Handmotorik kehrte allerdings nicht zurück, was daran lag, dass auch das Alpha-Motoneuron Schädigungen aufwies, wie die Ärzte erst im Nachhinein feststellten.

Also folgte ein dritter Schritt, um die Hand nun wirklich nutzbar zu machen. Die ForscherInnen entwickelten deshalb eine 3D-gedruckte motorisierte Handorthese, die der Patient über seine Bewegungsabsicht steuerte – mit Erfolg! Keith Thomas konnte nach wochenlangem Training Gegenstände greifen und das sogar relativ präzise. Selbst ausgeblasene Eierschalen konnten aufgenommen werden, ohne sie zu zerdrücken (Video). Nach weiterem Training konnte der Patient selbstständig essen und eine Tasse zum Mund führen. Die Sensorik im Bereich des Handgelenks und die Kraft in beiden Oberarmen blieben sogar nach Abschalten des Systems bestehen, was die ForscherInnen als Hinweis darauf deuten, dass das System die Neuverknüpfung des Nervensystems unterstützt haben könnte.

Ein Wunder?
Keith Thomas ist weiterhin querschnittsgelähmt und in fast allen Lebenssituationen auf Hilfe angewiesen. Aber er kann mit Hilfe der Orthese selbstständig trinken und sich sogar ohne diese im Gesicht kratzen, berichten die WissenschaftlerInnen dem Guardian. Sie betonen außerdem, dass es sich bei der Studie um einen Machbarkeitsnachweis handelt. Wie groß die Effekte auf die Heilung tatsächlich waren und welche Mechanismen den Funktionsgewinn unterstützten, lässt sich aus dem Forschungsdesign nicht ableiten. Einschränkend betonen die ForscherInnen zudem: Thomas’ Rückenmarksverletzung gilt zwar nach der international gebräuchlichen ASIA-Skala als komplett. Das bedeutet jedoch nicht, dass sämtliche Nervenverbindungen im Rückenmark zerstört worden sind. Das System nutzt mit hoher Wahrscheinlichkeit unverletzte Nervenfasern und verstärkt deren Signal. Wenn Betroffene keine unverletzten Fasern aufweisen, könnten Erfolge wie in der vorliegenden Pilotstudie ausbleiben.

Wer letztlich überhaupt von der hochkomplexen Therapie profitieren könnte, steht (und da sind wir wieder am Anfang) in den Sternen. Im Science-Fiction-Film „Elysium“ existieren Medizinbänke, die in der Lage sind, jede Krankheit zu heilen. Ein Großteil der Menschheit hat davon allerdings nichts, denn die „Med Banks“ befinden sich innerhalb einer Raumstation, auf der sich nur die Reichsten der Reichen aufhalten dürfen.

Vor allem in den USA, wo die Studie stattfand, dürfte sich auch die Frage stellen, wer sich eine derart aufwendige Therapie überhaupt leisten kann. Bis der Double Neural Bypass jedoch serienreif ist, wird die Erde wohl ohnehin noch einige Male um die Sonne kreisen.

Daniel Bombien / physio.de

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